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 = 85 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 8-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 8VFSR = 5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
123⋮3 ch∿01N = 102 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 3 Kanäle ab, jeden mit 2 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 3fs = 2 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 1220 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 20 kHz mit einem 12-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 = 8fs = 20 kHzN = 12t = 15 min
M = MB
4.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 1610 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 10 kHz mit einem 16-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 = 10 kHzN = 16t = 10 min
M = MB
5.Schwer
T20 mV/°C×10∿01N = 10, 3,3 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 20 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 10-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 = 20 mV/°CG = 10N = 10VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 65 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 65 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 19,53 mV
  2. 2. Rb = 60 kbit/s
  3. 3. M = 288 MB
  4. 4. M = 96 MB
  5. 5. ΔTLSB = 0,01611 °C
  6. 6. N = 11

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