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
f0fN​ = ?48 kHz

Ein ADC tastet mit 48 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 48 kHz
fN = kHz
2.Leicht
126⋮6 ch∿01N = 1250 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 50 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 50 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.Mittel
122 ch∿01N = 122 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 2 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 30 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 2 kHzN = 12t = 30 min
M = MB
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 1,7 kHzfs​ = 2 kHz

Eine Sinuswelle mit 1,7 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 2 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 1,7 kHzfs = 2 kHz
fa = Hz
5.Schwer
122 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 4 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 4 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

Ein 16-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 115200 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 = 115200 BdN = 168N1
fmax = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 24 kHz
  2. 2. Rb = 3600 kbit/s
  3. 3. M = 14,4 MB
  4. 4. fa = 300 Hz
  5. 5. fs = 55,56 kHz
  6. 6. fmax = 2880 Hz

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