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
122 ch∿01N = 1650 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 2 Kanäle ab, jeden mit 50 kHz und 16-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 2fs = 50 kHzN = 16
Rb = kbit/s
2.Leicht
122 ch∿01N = 1248 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 2 Kanäle ab, jeden mit 48 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 2fs = 48 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 1420 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 Kanäle mit je 20 kHz mit einem 14-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 = 4fs = 20 kHzN = 14t = 10 min
M = MB
4.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​57600 Bd, 8N2

Ein UART sendet Bytes mit 57600 Baud im Format 8N2: 8 Datenbits, keine Parität und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 57600 Bd8N2
RB = B/s
5.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 60 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 60 dB
N =
6.Schwer
T10 mV/°C×20∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 10 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 20-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 2,5 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 10 mV/°CG = 20N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 1600 kbit/s
  2. 2. Rb = 1152 kbit/s
  3. 3. M = 96 MB
  4. 4. RB = 5236 B/s
  5. 5. N = 10
  6. 6. ΔTLSB = 0,04883 °C

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