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
f0fs​/2fs​ = ?0,5 kHz

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 0,5 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate fs,min, die es ohne Aliasing erfasst.

fmax = 0,5 kHz
fs,min = kHz
2.Leicht
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?4800 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 4800 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 4800 Bd
Tb = µs
3.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 6,25 kHzfs​ = 5 kHz

Eine Sinuswelle mit 6,25 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 5 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 6,25 kHzfs = 5 kHz
fa = Hz
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 90 kHzfs​ = 100 kHz

Eine Sinuswelle mit 90 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 100 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in kHz an.

f = 90 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
5.Schwer
128⋮8 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

Ein 8-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 4 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 1 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 8tc = 4 µstset = 1 µs
fs = kHz
6.Schwer
T1 mV/°C×2,5∿01N = 12, 3,3 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 1 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 2,5-fach verstärkt und einem 12-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 3,3 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 1 mV/°CG = 2,5N = 12VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. fs,min = 1 kHz
  2. 2. Tb = 208,3 µs
  3. 3. fa = 1250 Hz
  4. 4. fa = 10 kHz
  5. 5. fs = 25 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0,3223 °C

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