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 = 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
2.Leicht
∿01N = 1020 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet einen Kanal mit 20 kHz und 10-Bit-Auflösung ab. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 1fs = 20 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.Mittel
Vin​N = ?100 kPa2ᴺ − 10≤ 0,5 kPa

Ein Sensor misst Druck über einen Bereich von 100 kPa, und sein Ausgang füllt den gesamten Eingangsbereich eines ADC aus. Die Messung soll 0,5 kPa auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N, die der ADC braucht.

Bereich = 100 kPaAuflösung = 0,5 kPa
N =
4.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 1425 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 Kanäle mit je 25 kHz mit einem 14-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 15 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 4fs = 25 kHzN = 14t = 15 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​1,92 kHz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 1,92 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 8 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 5f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 1,92 kHzfs = 8 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz
6.Schwer
f0fs​/2fs​15 kHz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 15 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 5f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in kHz an.

f₁ = 15 kHzfs = 50 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 0,8057 mV
  2. 2. Rb = 200 kbit/s
  3. 3. N = 8
  4. 4. M = 180 MB
  5. 5. fa = 1600 Hz
  6. 6. fa = 25 kHz

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