数据采集与采样练习卷(附答案)

免费可打印的数据采集与采样练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
f0fs​/2fs​ = ?4 kHz

一个传感器信号含有最高 4 kHz 的频率。求能无混叠地采集它的最小采样率 fs,min。

fmax = 4 kHz
fs,min = kHz
2.简单
f0fN​ = ?20 kHz

一个 ADC 以 20 kHz 采样。求奈奎斯特频率 fN,即它不产生混叠所能表示的最高信号频率。

fs = 20 kHz
fN = kHz
3.中等
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​1200 Bd, 8N1

一条 UART 以 1200 波特、8N1 格式发送字节:8 个数据位、无校验和 1 个停止位,外加起始位。求它每秒最多能传输多少个数据字节。

baud = 1200 Bd8N1
RB = B/s
4.中等
tTs​ = 1/fs​f = 4.8 kHzfs​ = 4 kHz

一个 4.8 kHz 的正弦波在没有抗混叠滤波器的情况下以 4 kHz 采样。它在采样中出现在哪个频率 fa?以 Hz 给出。

f = 4.8 kHzfs = 4 kHz
fa = Hz
5.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​57600 Bd, 8E1

一个 12 位 ADC 通过 UART 以 57600 波特、8E1 格式(起始位、8 个数据位、偶校验、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 2 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。

baud = 57600 BdN = 128E1
fmax = Hz
6.困难
T10 mV/°C×20∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

一个温度传感器给出 10 mV/°C(0 °C 时为 0 V)。其信号被放大 20 倍后送入量程为 0 到 5 V 的 12 位 ADC(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。求对应一个 LSB 的温度变化 ΔTLSB。

S = 10 mV/°CG = 20N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C

答案

  1. 1. fs,min = 8 kHz
  2. 2. fN = 10 kHz
  3. 3. RB = 120 B/s
  4. 4. fa = 800 Hz
  5. 5. fmax = 1309 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0.006104 °C

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