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
123⋮3 ch∿01N = 1020 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 3 Kanäle ab, jeden mit 20 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 3fs = 20 kHzN = 10
Rb = kbit/s
2.Leicht
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?57600 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 57600 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 57600 Bd
Tb = µs
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​1200 Bd, 8E1

Ein UART sendet Bytes mit 1200 Baud im Format 8E1: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 1 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 1200 Bd8E1
RB = B/s
4.Mittel
∿01N = 125 kHz? MB

Ein Recorder tastet einen Kanal mit 5 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 10 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 1fs = 5 kHzN = 12t = 10 min
M = MB
5.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 55 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 55 dB
N =
6.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 1 µstset​ = 2,5 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 1 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2,5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 16tc = 1 µstset = 2,5 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 600 kbit/s
  2. 2. Tb = 17,36 µs
  3. 3. RB = 109,1 B/s
  4. 4. M = 6 MB
  5. 5. N = 9
  6. 6. fs = 17,86 kHz

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