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
f0fN​ = ?25 kHz

Ein ADC tastet mit 25 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 25 kHz
fN = kHz
2.Leicht
Vin​N = 142,5 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 14-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 14VFSR = 2,5 V
eq,max = mV
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​9600 Bd, 8E2

Ein UART sendet Bytes mit 9600 Baud im Format 8E2: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 9600 Bd8E2
RB = B/s
4.Mittel
Vin​N = 122,5 V2ᴺ − 101 LSB1,688 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 1,688 V.

N = 12VFSR = 2,5 VVin = 1,688 V
D =
5.Schwer
T5 mV/°C×1∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 5 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 1-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 = 5 mV/°CG = 1N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
T1 mV/°C×4∿01N = 10, 3,3 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 1 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 4-fach verstärkt und einem 10-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 = 4N = 10VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 12,5 kHz
  2. 2. eq,max = 0,07629 mV
  3. 3. RB = 800 B/s
  4. 4. D = 2765
  5. 5. ΔTLSB = 1,953 °C
  6. 6. ΔTLSB = 0,8057 °C

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