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
f0fN​ = ?2 kHz

Ein ADC tastet mit 2 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 2 kHz
fN = kHz
2.Leicht
f0fN​ = ?48 kHz

Ein ADC tastet mit 48 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 48 kHz
fN = kHz
3.Mittel
128⋮8 ch∿01N = 1050 kHz? MB

Ein Recorder tastet 8 Kanäle mit je 50 kHz mit einem 10-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 60 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 8fs = 50 kHzN = 10t = 60 min
M = MB
4.Mittel
Vin​N = 102,5 V2ᴺ − 101 LSB0,907 V?

Ein 10-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 0,907 V.

N = 10VFSR = 2,5 VVin = 0,907 V
D =
5.Schwer
T10 mV/°C×10∿01N = 8, 10 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 10 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 10-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 10 mV/°CG = 10N = 8VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
f0fs​/2fs​2fs​450 Hz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 450 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 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 = 450 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 1 kHz
  2. 2. fN = 24 kHz
  3. 3. M = 2880 MB
  4. 4. D = 371
  5. 5. ΔTLSB = 0,3906 °C
  6. 6. fa = 250 Hz

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