Akwizycja danych i próbkowanie: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Akwizycja danych i próbkowanie: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?8 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 8 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 8 kHz
fs,min = kHz
2.Łatwy
Vin​N = 165 V2ᴺ − 101 LSB = ?

16-bitowy ADC ma zakres wejściowy od 0 do 5 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz wielkość jednego LSB w mV.

N = 16VFSR = 5 V
1 LSB = mV
3.Średni
124⋮4 ch∿01N = 1010 kHz? MB

Rejestrator próbkuje 4 kanałów z częstotliwością 10 kHz każdy, używając 10-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 5 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 4fs = 10 kHzN = 10t = 5 min
M = MB
4.Średni
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​115200 Bd, 8E2

UART wysyła bajty z prędkością 115200 bodów w formacie 8E2: 8 bitów danych, bit parzystości (even), bit startu oraz bity stopu w liczbie 2. Wyznacz największą liczbę bajtów danych na sekundę, jaką może przesłać.

baud = 115200 Bd8E2
RB = B/s
5.Trudny
T5 mV/°C×4∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 5 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 4 razy i podawany na 8-bitowy ADC o zakresie od 0 do 2,5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 5 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​460800 Bd, 8N1

10-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 460800 bodów w formacie 8N1 (bit startu, 8 bitów danych, 1 bit stopu). Każda próbka jest wysyłana w pełnych bajtach, ich liczba to 2, a łącze jest zajęte przez cały czas. Wyznacz najwyższą częstotliwość sygnału fmax, którą można próbkować bez aliasingu, w Hz.

baud = 460800 BdN = 108N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fs,min = 16 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,07629 mV
  3. 3. M = 24 MB
  4. 4. RB = 9600 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0,4883 °C
  6. 6. fmax = 11520 Hz

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.