解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

無料で印刷できるデータ収録とサンプリングのワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
f0fN​ = ?10 kHz

ADC が 10 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。

fs = 10 kHz
fN = kHz
2.やさしい
1216⋮16 ch∿01N = 165 kHz? kbit/s

データロガーが 16 チャネルをそれぞれ 5 kHz、16 ビットの分解能でサンプリングします。生のデータレート Rb を kbit/s で求めなさい。

n = 16fs = 5 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.ふつう
Vin​N = 1010 V2ᴺ − 101 LSB5.259 V?

入力範囲 0〜10 V の 10 ビット ADC が切り捨てを行い、その出力コードは ⌊Vin/LSB⌋、1 LSB = VFSR/2ᴺ です。入力 5.259 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 10VFSR = 10 VVin = 5.259 V
D =
4.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​115200 Bd, 8E1

UART が 115200 baud で、8E1 形式（データ 8 ビット、偶数パリティビット、ストップビット 1 個、さらにスタートビット）でバイトを送ります。毎秒転送できるデータバイト数の最大値を求めなさい。

baud = 115200 Bd8E1
RB = B/s
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​57600 Bd, 8E1

24 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 57600 baud、8E1 形式（スタートビット、データ 8 ビット、偶数パリティ、ストップビット 1 個）で送ります。各サンプルは 3 バイトの整数バイトで送られ、通信路は常にふさがっています。エイリアシングなしにサンプリングできる最高の信号周波数 fmax を Hz で求めなさい。

baud = 57600 BdN = 248E1
fmax = Hz
6.むずかしい
T20 mV/°C×10∿01N = 10, 5 V? °C/LSB

温度センサが 20 mV/°C（0 °C で 0 V）を出力します。その信号を 10 倍に増幅し、入力範囲 0〜5 V の 10 ビット ADC に入力します（1 LSB = VFSR/2ᴺ）。1 LSB に対応する温度変化 ΔTLSB を求めなさい。

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

解答

  1. 1. fN = 5 kHz
  2. 2. Rb = 1280 kbit/s
  3. 3. D = 538
  4. 4. RB = 10473 B/s
  5. 5. fmax = 872.7 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0.02441 °C

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。