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
f0fs​/2fs​ = ?15 kHz

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 15 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate fs,min, die es ohne Aliasing erfasst.

fmax = 15 kHz
fs,min = kHz
2.Leicht
f0fN​ = ?100 kHz

Ein ADC tastet mit 100 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 100 kHz
fN = kHz
3.Mittel
Vin​N = ?1000 mm2ᴺ − 10≤ 0,1 mm

Ein Sensor misst Abstand über einen Bereich von 1000 mm, und sein Ausgang füllt den gesamten Eingangsbereich eines ADC aus. Die Messung soll 0,1 mm auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N, die der ADC braucht.

Bereich = 1000 mmAuflösung = 0,1 mm
N =
4.Mittel
Vin​N = ?1 V2ᴺ − 10≤ 0,2 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 1 V soll Schritte von 0,2 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 1 VAuflösung = 0,2 mV
N =
5.Schwer
126⋮6 ch∿01tc​ = 5 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 6-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 5 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 = 6tc = 5 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 90 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 90 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. fs,min = 30 kHz
  2. 2. fN = 50 kHz
  3. 3. N = 14
  4. 4. N = 13
  5. 5. fs = 16,67 kHz
  6. 6. N = 15

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