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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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
1216⋮16 ch∿01N = 2444,1 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 16 Kanäle ab, jeden mit 44,1 kHz und 24-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 16fs = 44,1 kHzN = 24
Rb = kbit/s
2.Leicht
122 ch∿01N = 2444,1 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 2 Kanäle ab, jeden mit 44,1 kHz und 24-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 2fs = 44,1 kHzN = 24
Rb = kbit/s
3.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 1,1 kHzfs​ = 2 kHz

Eine Sinuswelle mit 1,1 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 = 1,1 kHzfs = 2 kHz
fa = Hz
4.Mittel
Vin​N = ?5 V2ᴺ − 10≤ 0,5 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 5 V soll Schritte von 0,5 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 5 VAuflösung = 0,5 mV
N =
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

Ein 16-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 38400 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 = 38400 BdN = 168N1
fmax = Hz
6.Schwer
T10 mV/°C×1∿01N = 8, 10 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 10 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 1-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 10 mV/°CG = 1N = 8VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 16934 kbit/s
  2. 2. Rb = 2117 kbit/s
  3. 3. fa = 900 Hz
  4. 4. N = 14
  5. 5. fmax = 960 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 3,906 °C

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