Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Vin​N = 125 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 12-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 12VFSR = 5 V
eq,max = mV
2.Leicht
Vin​N = 163,3 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 16-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 16VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
3.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 800 Hzfs​ = 1 kHz

Eine Sinuswelle mit 800 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 800 Hzfs = 1 kHz
fa = Hz
4.Mittel
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 10-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 10
SQNR = dB
5.Schwer
T10 mV/°C×10∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 10 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 10-fach verstärkt und einem 12-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 5 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 10 mV/°CG = 10N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

Ein 10-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 19200 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 19200 BdN = 108N1
fmax = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. eq,max = 0,6104 mV
  2. 2. eq,max = 0,02518 mV
  3. 3. fa = 200 Hz
  4. 4. SQNR = 61,96 dB
  5. 5. ΔTLSB = 0,01221 °C
  6. 6. fmax = 480 Hz

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.