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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?2400 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 2400 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 2400 Bd
Tb = µs
2.Leicht
124⋮4 ch∿01N = 102 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 4 Kanäle ab, jeden mit 2 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 4fs = 2 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.Mittel
Vin​N = 1010 V01 LSB8,942 V?

Ein 10-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 10 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 8,942 V.

N = 10VFSR = 10 VVin = 8,942 V
D =
4.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 245 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 5 kHz mit einem 24-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 = 8fs = 5 kHzN = 24t = 10 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​12 kHz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 12 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 50 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 7f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in kHz an.

f₁ = 12 kHzfs = 50 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​12 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 12 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als fclk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 4800 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 12 MHzZiel = 4800 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 416,7 µs
  2. 2. Rb = 80 kbit/s
  3. 3. D = 915
  4. 4. M = 72 MB
  5. 5. fa = 16 kHz
  6. 6. e = 0,1603 %

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