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 = 163,3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 16-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 16VFSR = 3,3 V
1 LSB = mV
2.Leicht
128⋮8 ch∿01N = 165 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 8 Kanäle ab, jeden mit 5 kHz und 16-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 8fs = 5 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.Mittel
122 ch∿01N = 1650 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 50 kHz mit einem 16-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 2 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 50 kHzN = 16t = 2 min
M = MB
4.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 1225 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 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 5 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 4fs = 25 kHzN = 12t = 5 min
M = MB
5.Schwer
128⋮8 ch∿01tc​ = 2,5 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Ein 8-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 2,5 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 8tc = 2,5 µstset = 2 µs
fs = kHz
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 = 0,05035 mV
  2. 2. Rb = 640 kbit/s
  3. 3. M = 24 MB
  4. 4. M = 60 MB
  5. 5. fs = 27,78 kHz
  6. 6. N = 11

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