Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento con soluzioni

Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
123⋮3 ch∿01N = 1250 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 3 canali, ciascuno a 50 kHz con risoluzione a 12 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 3fs = 50 kHzN = 12
Rb = kbit/s
2.Facile
Vin​N = 83,3 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC a 8 bit che arrotonda al codice più vicino ha un campo d’ingresso da 0 a 3,3 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova il massimo errore di quantizzazione eq,max in mV.

N = 8VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
3.Media
tTs​ = 1/fs​f = 40 kHzfs​ = 50 kHz

Una sinusoide a 40 kHz è campionata a 50 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in kHz.

f = 40 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
4.Media
Vin​N = ?1 V2ᴺ − 10≤ 0,1 mV

Un ADC con campo d’ingresso da 0 a 1 V deve risolvere passi di 0,1 mV o meno. Trova il più piccolo numero di bit N.

VFSR = 1 Vrisoluzione = 0,1 mV
N =
5.Difficile
128⋮8 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

Un multiplexer a 8 canali alimenta un solo ADC. Ogni conversione dura 10 µs e dopo ogni commutazione di canale l’ingresso richiede 1 µs per assestarsi. I canali sono scansionati a turno senza pause. Trova la frequenza di campionamento fs di ciascun canale, in kHz.

n = 8tc = 10 µstset = 1 µs
fs = kHz
6.Difficile
T20 mV/°C×2,5∿01N = 8, 10 V? °C/LSB

Un sensore di temperatura fornisce 20 mV/°C (0 V a 0 °C). Il suo segnale è amplificato 2,5 volte e inviato a un ADC a 8 bit con campo da 0 a 10 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trova la variazione di temperatura ΔTLSB corrispondente a un LSB.

S = 20 mV/°CG = 2,5N = 8VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C

Soluzioni

  1. 1. Rb = 1800 kbit/s
  2. 2. eq,max = 6,445 mV
  3. 3. fa = 10 kHz
  4. 4. N = 14
  5. 5. fs = 11,36 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0,7813 °C

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