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
Vin​N = 145 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
Vin​N = 123,3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 12-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 12VFSR = 3,3 V
1 LSB = mV
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​115200 Bd, 8E2

Ein UART sendet Bytes mit 115200 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 = 115200 Bd8E2
RB = B/s
4.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 241 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 1 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 = 1 kHzN = 24t = 10 min
M = MB
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

Ein 16-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 57600 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 57600 BdN = 168N1
fmax = Hz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

Ein 10-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 38400 Baud im Format 8E1 (Startbit, 8 Datenbits, gerade Parität, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 38400 BdN = 108E1
fmax = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,3052 mV
  2. 2. 1 LSB = 0,8057 mV
  3. 3. RB = 9600 B/s
  4. 4. M = 14,4 MB
  5. 5. fmax = 1440 Hz
  6. 6. fmax = 872,7 Hz

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