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
126⋮6 ch∿01N = 1248 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 48 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 48 kHzN = 12
Rb = kbit/s
2.Leicht
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 12-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 10 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 12VFSR = 10 V
1 LSB = mV
3.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 1225 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 25 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 30 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 8fs = 25 kHzN = 12t = 30 min
M = MB
4.Mittel
Vin​N = 122,5 V2ᴺ − 101 LSB0,5 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 0,5 V.

N = 12VFSR = 2,5 VVin = 0,5 V
D =
5.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 2 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 1 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 16tc = 2 µstset = 1 µs
fs = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​4 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 4 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 9600 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 4 MHzZiel = 9600 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 3456 kbit/s
  2. 2. 1 LSB = 2,441 mV
  3. 3. M = 720 MB
  4. 4. D = 819
  5. 5. fs = 20,83 kHz
  6. 6. e = 0,1603 %

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