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.

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1.Leicht
Vin​N = 141 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 1 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 1 V
1 LSB = mV
2.Leicht
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?115200 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 115200 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 115200 Bd
Tb = µs
3.Mittel
Vin​N = ?200 °C2ᴺ − 10≤ 0,5 °C

Ein Sensor misst Temperatur über einen Bereich von 200 °C, und sein Ausgang füllt den gesamten Eingangsbereich eines ADC aus. Die Messung soll 0,5 °C auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N, die der ADC braucht.

Bereich = 200 °CAuflösung = 0,5 °C
N =
4.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​57600 Bd, 8N2

Ein UART sendet Bytes mit 57600 Baud im Format 8N2: 8 Datenbits, keine Parität und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 57600 Bd8N2
RB = B/s
5.Schwer
T10 mV/°C×2,5∿01N = 10, 2,5 V? °C/LSB

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

S = 10 mV/°CG = 2,5N = 10VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
T5 mV/°C×2∿01N = 12, 2,5 V? °C/LSB

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

S = 5 mV/°CG = 2N = 12VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,06104 mV
  2. 2. Tb = 8,681 µs
  3. 3. N = 9
  4. 4. RB = 5236 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0,09766 °C
  6. 6. ΔTLSB = 0,06104 °C

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