Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

Een sensorsignaal bevat frequenties tot 8 kHz. Bepaal de minimale bemonsteringsfrequentie f_s,min waarmee het zonder aliasing wordt vastgelegd.

Een sensorsignaal bevat frequenties tot 1 kHz. Bepaal de minimale bemonsteringsfrequentie f_s,min waarmee het zonder aliasing wordt vastgelegd.

Een 8-bits ADC met een ingangsbereik van 0 tot 5 V kapt af: zijn uitgangscode is ⌊V_in/LSB⌋ met 1 LSB = V_FSR/2ᴺ. Bepaal de decimale uitgangscode D voor een ingang van 4,215 V.

Een sensor meet temperatuur over een bereik van 120 °C, en zijn uitgang vult het hele ingangsbereik van een ADC. De meting moet 0,25 °C kunnen onderscheiden. Bepaal het kleinste aantal bits N dat de ADC nodig heeft.

Een multiplexer met 4 kanalen voedt één ADC. Elke conversie duurt 10 µs, en na elke kanaalwissel heeft de ingang 2 µs nodig om in te stellen. De kanalen worden om de beurt zonder pauze afgetast. Bepaal de bemonsteringsfrequentie f_s van elk kanaal, in kHz.

Een 12-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 115200 baud, formaat 8E1 (startbit, 8 databits, even pariteit, 1 stopbit). Elke sample wordt als 2 hele byte(s) verzonden en de verbinding is voortdurend bezet. Bepaal de hoogste signaalfrequentie f_max die zonder aliasing kan worden bemonsterd, in Hz.