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
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 12 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、最大の量子化誤差 eq,max を mV で求めなさい。

N = 12VFSR = 10 V
eq,max = mV
2.やさしい
1216⋮16 ch∿01N = 1610 kHz? kbit/s

データロガーが 16 チャネルをそれぞれ 10 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 = 10 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.ふつう
Vin​N = ?1000 mm2ᴺ − 10≤ 0.2 mm

センサが 距離 を 1000 mm の範囲で測定し、その出力が ADC の入力範囲全体を満たします。読み取りは 0.2 mm を分解できなければなりません。ADC に必要な最小のビット数 N を求めなさい。

範囲 = 1000 mm分解能 = 0.2 mm
N =
4.ふつう
124⋮4 ch∿01N = 1210 kHz? MB

レコーダが 4 チャネルを各 10 kHz、12 ビット ADC でサンプリングします。各サンプルは整数バイトで保存されます。2 分間の記録に必要なメモリ M を MB（1 MB = 10⁶ バイト）で求めなさい。

n = 4fs = 10 kHzN = 12t = 2 min
M = MB
5.むずかしい
T20 mV/°C×2∿01N = 8, 3.3 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 2 倍に増幅し、入力範囲 0〜3.3 V の 8 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 = 2N = 8VFSR = 3.3 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
1216⋮16 ch∿01tc​ = 8 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

16 チャネルのマルチプレクサが 1 つの ADC に接続されています。1 回の変換に 8 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 2 µs かかります。チャネルは休みなく順に走査されます。各チャネルのサンプリング周波数 fs を kHz で求めなさい。

n = 16tc = 8 µstset = 2 µs
fs = kHz

解答

  1. 1. eq,max = 1.221 mV
  2. 2. Rb = 2560 kbit/s
  3. 3. N = 13
  4. 4. M = 9.6 MB
  5. 5. ΔTLSB = 0.3223 °C
  6. 6. fs = 6.25 kHz

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。