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
128⋮8 ch∿01N = 1010 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 8 Kanäle ab, jeden mit 10 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 8fs = 10 kHzN = 10
Rb = kbit/s
2.Leicht
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 10 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 10 V
1 LSB = 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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​9600 Bd, 8E1

Ein UART sendet Bytes mit 9600 Baud im Format 8E1: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 1 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 9600 Bd8E1
RB = B/s
5.Schwer
f0fs​/2fs​10 kHz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 10 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 = 10 kHzfs = 50 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = kHz
6.Schwer
122 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 2,5 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 2 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2,5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 2 µstset = 2,5 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 800 kbit/s
  2. 2. 1 LSB = 0,6104 mV
  3. 3. RB = 800 B/s
  4. 4. RB = 872,7 B/s
  5. 5. fa = 20 kHz
  6. 6. fs = 111,1 kHz

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