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.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
124⋮4 ch∿01N = 82 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 4 canali, ciascuno a 2 kHz con risoluzione a 8 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 4fs = 2 kHzN = 8
Rb = kbit/s
2.Facile
f0fs​/2fs​ = ?2 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 2 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 2 kHz
fs,min = kHz
3.Media
128⋮8 ch∿01N = 1220 kHz? MB

Un registratore campiona 8 canali a 20 kHz ciascuno con un ADC a 12 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 1 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 8fs = 20 kHzN = 12t = 1 min
M = MB
4.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​2400 Bd, 8E1

Una UART invia byte a 2400 baud nel formato 8E1: 8 bit di dati, un bit di parità pari e 1 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 2400 Bd8E1
RB = B/s
5.Difficile
T20 mV/°C×2,5∿01N = 8, 5 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 5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trova la variazione di temperatura ΔTLSB corrispondente a un LSB.

S = 20 mV/°CG = 2,5N = 8VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​32 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 32 MHz imposta il baud rate della UART come fclk/(16·D), con D un numero intero arrotondato al valore più vicino. Il valore desiderato è 19200 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 32 MHzvalore desiderato = 19200 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. Rb = 64 kbit/s
  2. 2. fs,min = 4 kHz
  3. 3. M = 19,2 MB
  4. 4. RB = 218,2 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0,3906 °C
  6. 6. e = 0,1603 %

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