DE10024959A1 - Vorrichtung zum unidirektionalen oder bidirektionalen Austausch von Daten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum unidirektionalen oder bidirektionalen Austausch von Daten zwischen einer Meßeinheit (2) zur Messung einer physikalischen Größe und einer Regel-/Auswerteeinheit (3), die anhand der von der Meßeinheit bereitgestellten Meßdaten die physikalische Größe mit einer vorgegebenen Genauigkeit bestimmt, wobei die Meßeinheit (2) mit der Regel-/Auswerteeinheit (3) über zumindest eine Datenleitung (4) verbunden ist. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Datenübertragung zwischen einer Meßeinheit (2) und einer entfernten Regel-/Auswerteeinheit (3) zu optimieren. DOLLAR A Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest eine Komprimiereinheit (6) vorgesehen ist, die der Meßeinheit (2) zugeordnet ist und die die von der Meßeinheit (2) in einem vorgegebenen Zyklus gelieferten Meßdaten derart komprimiert, daß einerseits der Informationsgehalt der Meßdaten vollständig oder derart reduziert über die Datenleitung (4) an die Regel-/Auswerteeinheit (3) übertragen wird, daß die physikalische Größe mit der vorgegebenen Genauigkeit bestimmt ist, und daß andererseits die übertragene Datenmenge minimal ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum unidirektionalen oder bidirektionalen Austausch von Daten zwischen einer Meßeinheit, die eine physikalischen Größe mißt, und einer Regel-/Auswerteeinheit, die anhand der von der Meßeinheit bereitgestellten Meßdaten die physikalische Größe mit einer vorgegebenen Genauigkeit bestimmt, und wobei die Meßeinheit mit der Regel-/Auswerteeinheit über zumindest eine Datenleitung verbunden ist.

Meßeinheiten zur Bestimmung/Überwachung einer physikalischen Größe, wie Füllstand, Druck, Temperatur, Durchfluß, Dichte, liefern neben einer Fülle von Meßdaten auch sonstige Informationen, die für den Anwender und das Bedien- und Servicepersonal von Wichtigkeit sind. Bei dieser zusätzlichen Information kann es sich z. B. um Geräteparameter oder um Service- oder Diagnosedaten handeln.

Der Zeitfaktor kommt ins Spiel, sobald die Meßeinheit räumlich von der Regel- /Auswerteeinheit getrennt ist und beide Einheiten über eine Datenleitung miteinander kommunizieren. Die Übertragung der Meßdaten über die Datenleitung erfolgt üblicherweise nach einem der bekannten Übertragungs­ standards bzw. Feldprotokolle. Nachteil zumindest einiger der Feldprotokolle ist, daß sie eine relative geringe Datenübertragungsrate besitzen. Dies macht sich insbesondere dann negativ bemerkbar, wenn die zu messende oder zu regelnde physikalische Größe anhand einer Datenmenge ermittelt wird, die sich aus einer Vielzahl einzelner Meßdaten zusammensetzt. Die zeitliche Verzögerung, bis der Meßwert der physikalischen Größe letztendlich bereitgestellt oder angezeigt wird, ist in Verbindung mit hochgenauen Meß- und Regelsystemen natürlich ziemlich störend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Datenübertragung zwischen einer Meßeinheit und einer räumlich von der Meßeinheit getrennten Regel-/ Auswerteeinheit zu optimieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest eine Komprimiereinheit vorgesehen ist, die der Meßeinheit zugeordnet ist und die die von der Meßeinheit in einem vorgegebenen Zyklus gelieferten Meßdaten derart komprimiert, daß einerseits der Informationsgehalt der Meßdaten vollständig oder derart reduziert über die Datenleitung an die Regel-/Auswerteeinheit übertragen wird, daß die physikalische Größe mit der vorgegebenen Genauigkeit bestimmt ist, und daß andererseits die übertragene Datenmenge minimal ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei der Meßeinheit um ein Füllstandsmeßgerät mit Sendeeinheit und Empfangseinheit, wobei das Füllstandsmeßgerät den Füllstand eines Füllguts in einem Behälter über die Laufzeit von Meßsignalen ermittelt, die an der Oberfläche des Füllguts als Echosignale reflektiert werden. Bei den Meßsignalen handelt es sich um elektromagnetische Signale, z. B. Mikrowellensignale, oder um Ultraschallsignale. Im Falle von Mikrowellensignalen breiten sich diese entweder im Freifeld aus, oder sie werden über ein leitfähiges Element in den Behälter hineingeführt. Bei den Meßdaten, die das Füllstandsmeßgerät liefert, handelt es sich bevorzugt um die Amplitudenwerte der Echosignale als Funktion der Laufzeit von der Meßeinheit zur Oberfläche des Füllguts. Die entsprechenden Meßdaten werden im folgenden als die Meßdaten der digitalen Hüllkurve bezeichnet.

Vorrichtungen, die den Füllstand eines Füllguts in einem Behälter über die Laufzeit von Meßsignalen bestimmen, nutzen die physikalische Gesetzmäßig­ keit aus, wonach die Laufstrecke gleich dem Produkt aus Laufzeit und Ausbreitungsgeschwindigkeit ist. Im Falle der Füllstandsmessung entspricht die Laufstrecke dem doppelten Abstand zwischen Antenne und Oberfläche des Füllguts. Das eigentliche Nutzechosignal, also der Anteil des Meßsignals, der an der Oberfläche des Füllguts reflektiert wird, und dessen Laufzeit werden anhand der sog. Echofunktion bzw. der digitalen Hüllkurve bestimmt, wobei - wie bereits gesagt - die Hüllkurve die Amplituden der Echosignale als Funkton des Abstandes 'Antenne - Oberfläche des Füllguts' wiedergibt. Der Füllstand selbst ergibt sich dann aus der Differenz zwischen dem bekannten Abstand der Antenne von dem Boden des Behälters und dem durch die Messung bestimmten Abstand der Oberfläche des Füllguts von der Antenne.

Werden hochfrequente Mikrowellensignale als Meßsignale eingesetzt, so werden die Echosignale vor der Auswertung üblicherweise über ein sequen­ tielles Abtastverfahren in den Niederfrequenzbereich transformiert. Das durch die Transformation kreierte Zwischenfrequenzsignal wird anschließend ausgewertet. Es zeichnet sich dadurch aus, daß es den gleichen Verlauf wie die Hüllkurve hat; allerdings ist es gegenüber dieser um einen definierten Zeitverzögerungsfaktor gestreckt. Der Vorteil der Transformation auf die Zwischenfrequenz ist vornehmlich darin zu sehen, daß relativ langsame und damit kostengünstige elektronische Bauteile zur Signalerfassung und/oder Signalauswertung verwendet werden können. Eine Ausführungsform eines Verfahrens zur sequentiellen Abtastung von Echosignalen ist übrigens in der DE 31 07 444 A1 beschrieben.

Um den Füllstand eines Füllguts in einem Behälter zu bestimmen, kann die Hüllkurve, die aus einer Vielzahl von Meßdaten besteht, oder ein Teil der Hüllkurve über eine Datenleitung übertragen werden. Jeder Meßwert setzt sich wiederum aus einer vorgegebenen Anzahl von digitalen Zeichen zusammen. Da die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines digitalen Zeichens vom vorhergehenden Zeichen abhängig ist, ist es möglich, eine Daten­ komprimierung durchzuführen. Durch die Datenkomprimierung wird der Informationsgehalt, der in den Daten steckt, nicht geschmälert. Ausgenutzt wird also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich der Füllstands­ messung das aus der Informationsübertragung bekannte Prinzip, wonach eine zusammenhängende Datenreihe nur in dem Grenzfall, daß sie aus zufälligen und voneinander völlig unabhängigen Werten besteht, die maximal zur Verfügung stehende Anzahl von digitalen Zeichen pro Wert tatsächlich benötigt. Ist dies nicht der Fall, kann eine verlustfreie Komprimierung der Daten vorgenommen werden. Näheres hierzu ist in dem Buch 'Nachrichten­ technik' von Steinbuch, Rupprecht, erschienen im Springer Verlag, 1973 angeführt. Auf Seite 359 dieses Buches wird auf die Veröffentlichung von Shannon: 'Mathematische Theorie der Informationsübertragung' aus dem Jahre 1948 aufmerksamn gemacht. In dieser Veröffentlichung werden die Erfordernisse, die für eine vollständige Informationsübertragung erfüllt sein müssen, erläutert.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es besonders günstig, wenn der Meßeinheit oder der Komprimiereinheit eine Recheneinheit zugeordnet ist, die aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten bzw. die aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Amplitudenwerten der digitalen Hüllkurve die Differenz berechnet und die so gewonnenen Meßdaten zwecks Komprimierung der Komprimiereinheit zur Verfügung stellt. Hierdurch läßt sich die Datenmenge, die zur Bestimmung des Füllstandes ausgewertet werden muß, auf die Hälfte reduzieren.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Komprimiereinheit die Anzahl der Meßwerte reduziert. Beispielsweise wird nur jeder n-te Meßwert komprimiert, wobei n ⊃ N und N < 1 ist. Hierdurch kommt es zwar zu einer geringfügigen Einbuße im Hinblick auf die Meßgenauigkeit, jedoch wird dieses Minus an Information durch die beschleunigte Meßwert­ bereitstellung in hohem Maße ausgeglichen.

Gemäß einer vorteilhaften Alternative der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin vorgesehen, daß die Recheneinheit/Komprimiereinheit aus einer vorgegebenen Anzahl m von aufeinanderfolgenden Meßwerten, mit m ⊃ N, jeweils einen auswählt bzw. bestimmt und komprimiert, wobei es sich bei dem ausgewählten bzw. bestimmten und nachfolgend komprimierten Meßwert entweder um den ersten Meßwert, den letzten Meßwert, den maximalen Meßwert, den minimalen Meßwert, den Median (die Werte werden sortiert und die minimalen und maximalen Werte werden verworfen) oder den Mittelwert der m aufeinanderfolgenden Meßwerte handelt.

Bevorzugt komprimiert und überträgt die Komprimiereinheit nur die höher­ wertigen Bits eines jeden Meßwertes.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt eine Dekomprimiereinheit vor, die der Regel-/Auswerteeinheit zugeordnet ist. Insbesondere wird es durch diese Ausgestaltung möglich, der Komprimiereinheit und der Dekomprimiereinheit dieselbe feste Kodierungs­ tabelle vorzugeben, nach der beide die Meßdaten komprimieren bzw. dekomprimieren. Es erübrigt sich dann das regelmäßige Mit-Übertragen der Kodierungstabelle über die Datenleitung, was notwendig wird, wenn zu jedem Datensatz eine optimale Kodierungstabelle in der Meßeinheit bestimmt wird. Gemäß der Theorie der Informationsübertragung existiert zu jedem Datensatz, der sich beispielsweise aus einer Vielzahl einzelner Meßwerte zusammensetzt, eine optimale Kodierungstabelle, also eine Kodierungstabelle bei der einerseits der Informationsgehalt möglichst vollständig erhalten bleibt, und bei der andererseits die Datenmenge minimal ist. Ein Algorithmus, nach dem diese optimale Kodierungstabelle erstellt werden kann, ist unter dem Namen seines Entdeckers als Huffmann-Algorithmus bekannt geworden. Der Huffmann-Algorithmus, ebenso wie andere bekannte Algorithmen zur Daten­ komprimierung, beispielsweise die Lauflängenkodierung, die nachfolgend noch als bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wird, sind in dem Buch 'Algorithmen in C' von Robert Sedgewick, Addison-Wesley Publishing Company - Verlag, Kapitel 22) beschrieben.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß die Recheneinheit/Komprimiereinheit die Meßdaten nach einer variablen Kodierungstabelle komprimiert; die Kodierungstabelle wird jeweils auf den Zyklus, mit dem die Meßdaten zur Verfügung gestellt werden, synchronisiert; weiterhin wird die Kodierungstabelle so bestimmt ist, daß sie optimal an die in einem Zyklus zu übertragenden Meßdaten, beispielsweise an die Meßdaten einer digitalen Hüllkurve, angepaßt ist.

Eine zu der vorgenannten Ausführungsform alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß die Recheneinheit/­ Komprimiereinheit die Meßdaten nach einer Lauflängenkodierung komprimiert. Nähere Information hierzu kann dem Buch 'Algorithmen in C' entnommen werden. Die Lauflängenkodierung bzw. die Kodierung mit variabler Länge ist immer dann vorteilhaft anwendbar, wenn ein Datensatz eine Vielzahl gleicher Werte aufweist. Als Beispiel sei ein Datensatz mit der Zeichenfolge AAAAABBBBBBBB genannt. Bei der Lauflängenkodierung wird nun nach einem Sonderzeichen, beispielsweise einem %-Zeichen, die Anzahl der nachfolgenden Zeichen geschrieben. Im gewählten Beispiel läßt sich der obige aus dreizehn Zeichen bestehende Datensatz folgendermaßen darstellen: %5A%8B - ohne Informationseinbuße kann er also durch einen aus sechs Zeichen bestehenden Datensatz ersetzt werden.

Als besonders günstig hat sich eine Vorrichtung herausgestellt, deren Einzelkomponenten folgendermaßen ausgestaltet sind: Die Recheneinheit/­ Komprimiereinheit komprimiert beispielsweise jeweils die Meßdaten unter Verwendung einer optimierten Kodierungstabelle und zusätzlich nach der Lauflänge; anschließend ermittelt die Recheneinheit/Komprimiereinheit zu jeder der beiden Kodierungen die Anzahl der zu übertragenden Meßdaten und wählt dann die Variante aus, bei der die zu übertragende Datenmenge minimal ist. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Komprimierungs­ methoden verwendet werden, um dann die günstigste Variante zu ermitteln.

Die Datenübertragung über die Datenleitung erfolgt bevorzugt nach einem bekannten Übertragungsstandard. Als Beispiele sind hier das HART-Protokoll, der Fieldbus Foundation - Standard oder der Profibus PA - Standard zu nennen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2: eine Darstellung von zwei schematisierten Hüllkurven bei unterschied­ lichen Füllständen und

Fig. 3: ein Flußdiagramm, das die Zusammenarbeit zwischen Meßstelle und Regel-/Auswerteeinheit zwecks Auffinden und Übertragen einer minimierten Datenmenge beschreibt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Füllgut 13 ist in einem Behälter 15 gelagert. Zur Bestimmung des Füllstandes L dient das Füllstandsmeßgerät 8, das in einer Öffnung 18 im Deckel 19 des Behälters 15 montiert ist. Über die Antenne 12 werden in der Signalerzeugungs-/Sendeeinheit 9 erzeugte Sendesignale, insbesondere Mikrowellen, in Richtung der Oberfläche 14 des Füllguts 13 abgestrahlt. An der Oberfläche 14 werden die gesendeten Signale als Echosignale reflektiert. Diese Echosignale werden in der Empfangseinheit 10 empfangen und gegebenenfalls auf die Zwischenfrequenz transformiert. Insbesondere wird - wie bereits an vorhergehender Stelle beschrieben - die zeitgedehnte digitale Hüllkurve gebildet, die die Amplitudenwerte der Echo­ signale als Funktion der Laufzeit zwischen Antenne 12 und Oberfläche 14 des Füllguts 13 beschreibt. Die korrekte Taktung von Absendung der Sende­ signale und Empfang der Echosignale erfolgt übrigens über die Sende- Empfangsweiche 11. Selbstverständlich können auch eine Sendeantenne und eine separate Empfangsantenne zum Einsatz kommen.

Die Meßdaten eines jeden Datensatzes, also im gezeigten und bevorzugten Fall die Meßdaten einer digitalen Hüllkurve, werden in der Recheneinheit 7 und/oder in der Komprimiereinheit 6 nach einer festen oder variablen Kodierungstabelle komprimiert. Anschließend werden die komprimierten Meßdaten über die Datenleitung 4, 5 an die Regel-/Auswerteeinheit 3 weitergeleitet und in der Dekomprimiereinheit 17 entsprechend der jeweils verwendeten Kodierungstabelle dekomprimiert. Der Meßwert wird an der Anzeige-/Ausgabeeinheit 16 angezeigt bzw. ausgegeben.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung von zwei schematisierten Hüllkurven bei unter­ schiedlichen Füllständen L1, L2. Digitale Hüllkurven haben unabhängig vom Füllstand die folgenden Eigenschaften: Nach einem ausgeprägten Peak, der in der Nähe des Nullpunkts auftritt und der durch Reflexionen im Antennen­ bereich des Füllstandsmeßgeräts 8 verursacht wird, fällt die Kurve über eine vom jeweiligen Füllstand abhängige mehr oder weniger langen Distanz auf einen nahezu konstanten Amplitudenwert ab. Ein zweiter Peak beruht auf der Reflexion der Meßsignale an der Oberfläche 14 des Füllguts 13 beim Füllstand L1 bzw. beim Füllstand L2. Je weniger Füllgut 13 in dem Behälter 15 vorhanden ist, um so weiter wandert der Peak in Richtung der positiven x- Achse, wobei die Amplitude des Peaks geringfügig kleiner wird.

Aufgrund der Datenkomprimierung kann die Information, die in einem zusammenhängenden Datensatz, beispielsweise in der digitalen Hüllkurve steckt, in einem verkürzten Zeitraum über die Datenleitung 4, 5 übertragen werden. Meßwerte können also in relativ kurzen Zeitabständen aktualisiert werden, was bei schnellen Regelprozessen natürlich enorm wichtig ist; oder - alternativ und aus anderer Sicht - kann innerhalb eines festgelegten Zeitraums eine erweiterte Datenmenge und folglich mehr Information über die Datenleitung übertragen werden.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das das Zusammenwirken von Meßstelle und Regel-/Auswerteeinheit im Hinblick auf den Datenaustausch gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verdeutlicht. Diese Ausführungsform wird bevorzugt im Zusammenhang mit der Über­ tragung der Daten der digitalen Hüllkurven, die für die Ermittlung des Füllstands L eines Füllguts 13 in einem Behälter 15 herangezogen werden, verwendet.

Die Komprimiereinheit 6 und die Dekomprimiereinheit 17 haben direkten Zugriff auf dieselbe Kodierungstabelle; eine feste Kodierungstabelle ist also in beiden Einheiten 6, 17 abgespeichert. Diese Kodierungstabelle ist bevorzugt so ausgelegt, daß die Anzahl der Meßwerte, die in jedem Datensatz in Form von Bytes enthalten sind, und/oder die Anzahl der digitalen Zeichen (Bits), die jeden Meßwert eineindeutig charakterisieren, minimal gehalten wird. Ersteres kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß die Differenz zweier aufeinanderfolgender Meßwerte kodiert wird. Weiterhin ist es möglich, nur jeden n-ten Wert oder einen von jeweils m aufeinanderfolgenden Werten für die Meßwertbestimmung heranzuziehen. Da die Meßwerte bzw. die Differenzwerte zweier aufeinanderfolgender Meßwerte einer Hüllkurve teilweise gleich bzw. eine hohe Ähnlichkeit aufweisen, läßt sich hier über z. B. die Lauflängenkodierung die zu übertragende Datenmenge effektiv verkleinern.

Wie bereits zuvor erwähnt, ist es auch möglich, die bei den unterschiedlichen Komprimierungs-Algorithmen zu übertragende Datenmenge zu bestimmen.

Anschließend wählt die Recheneinheit 7 wählt die Methode zum Komprimieren der Meßdaten aus, bei der die zu übertragende Datenmenge minimal ist. Hierbei ist allerdings zu beachten, daß eine variable Kodierungstabelle jeweils zusammen mit den Daten, die in dem Datensatz enthalten sind, über die Datenleitung 4; 5 mitübertragen werden muß. Um die tatsächliche Übertragungszeit korrekt zu ermitteln, sind die Daten der Kodierungstabelle stets bei der zu übertragenden Datenmenge zu berücksichtigen.

Zur Erzielung einer weiteren Optimierung kann die zu übertragende Daten­ menge anhand von zumindest zwei unterschiedlichen Algorithmen berechnet werden. Die Übertragung erfolgt letztlich nach dem Algorithmus, bei dem die minimale Datenmenge zu übertragen ist. Diese setzt sich - wie bereits erwähnt - aus den komprimierten Meßdaten und den Daten der Kodierungstabelle zusammen.

Kommen wir jetzt aber auf das konkrete Beispiel zurück, das in der Fig. 3 dargestellt ist. Vorgegeben ist die Kodierungstabelle und die Anzahl P der Meßwerte, die in einem Datensatz vorhanden sind und die zwecks Auswertung der physikalischen Größe, hier also des Füllstands L, heranzu­ ziehen sind.

Nach dem Programmstart bei Punkt 20 erfolgt unter den Programmpunkten 21 bis 25 die sukzessive Komprimierung der Meßdaten P eines Datensatzes. Hierzu wird zu jedem Wert p, mit p = 1, 2, . . . . P, anhand der fest vorgegebenen Kodierungstabelle die entsprechende Kodierung ermittelt (Punkt 22); anschließend wird der kodierte Wert in einem Puffer gespeichert. Liegen die kodierten, komprimierten Daten des Datensatzes vollständig vor, werden die Daten von der Meßeinheit 2 über die Datenleitung 4, 5 entsprechend dem jeweils verwendeten Feldprotokoll an die Regel-/Auswerteeinheit 3 über­ tragen. Diese Übertragung ist durch den Programmpunkt 26 charakterisiert.

In der Regel-/Auswerteeinheit 3 erfolgt die Dekomprimierung der Daten unter den Programmpunkten 27 bis 31. Insbesondere wird sukzessive zu jedem der Werte p = 1, 2, . . . ., P die Dekodierung anhand der fest vorgegebenen Kodierungstabelle gesucht; der entsprechende dekodierte Wert von p wird gespeichert. Stehen alle dekodierten Werte P des Datensatzes zur Verfügung, so wird unter Punkt 32 der aktuelle Meßwert, der durch den Datensatz repräsentiert wird, ermittelt. Der aktuelle Meßwert wird an der Anzeige-/ Ausgabeeinheit angezeigt bzw. ausgegeben.

Bezugszeichenliste

1

erfindungsgemäße Vorrichtung

2

Meßeinheit

3

Regel-/Auswerteeinheit

4

Datenleitung

5

Datenleitung

6

Komprimiereinheit

7

Recheneinheit

8

Füllstandsmeßgerät

9

Signalerzeugungs-/Sendeeinheit

10

Empfangseinheit

11

Sende-/Empfangsweiche

12

Antenne

13

Füllgut

14

Oberfläche des Füllguts

15

Behälter

16

Anzeige-/Ausgabeeinheit

17

Dekomprimiereinheit

18

Öffnung

19

Deckel

Claims (14)

1. Vorrichtung zum unidirektionalen oder bidirektionalen Austausch von Daten zwischen einer Meßeinheit (2) zur Messung einer physikalischen Größe und einer Regel-/Auswerteeinheit (3), die anhand der von der Meßeinheit bereitgestellten Meßdaten die physikalische Größe mit einer vorgegebenen Genauigkeit bestimmt,
wobei die Meßeinheit (2) mit der Regel-/Auswerteeinheit (3) über zumindest eine Datenleitung (4) verbunden ist,
wobei zumindest eine Komprimiereinheit (6) vorgesehen ist, die der Meßeinheit (2) zugeordnet ist und die die von der Meßeinheit (2) in einem vorgegebenen Zyklus gelieferten Meßdaten derart komprimiert, daß einerseits der Informationsgehalt der Meßdaten vollständig oder derart reduziert über die Datenleitung (4) an die Regel-/Auswerteeinheit (3) übertragen wird, daß die physikalische Größe mit der vorgegebenen Genauigkeit bestimmt ist, und daß andererseits die übertragene Datenmenge minimal ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Meßeinheit (2) um ein Füllstandsmeßgerät (8) mit Sendeeinheit (9) und Empfangseinheit (10) handelt, wobei das Füllstandsmeßgerät (8) den Füllstand (L) eines Füllguts (13) in einem Behälter (15) über die Laufzeit von Meßsignalen ermittelt, die an der Oberfläche (14) des Füllguts (13) als Echosignale reflektiert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei es sich bei den Meßdaten um die Amplitudenwerte der Echosignale als Funktion des Abstandes von der Meßeinheit (2) zur Oberfläche (14) des Füllguts (13), also um die sogenannte digitale Hüllkurve oder um zumindest einen Teilbereich der digitalen Hüllkurve handelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Meßeinheit (2) oder der Komprimiereinheit (6) eine Recheneinheit (7) zugeordnet ist, die aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten bzw. die aus jeweils zwei aufeinanderfolgenden Amplitudenwerten der digitalen Hüllkurve die Differenz berechnet und die so gewonnenen Meßdaten zwecks Komprimierung der Komprimiereinheit (6) zur Verfügung stellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Komprimiereinheit (6) nur jeden n-ten Meßwert komprimiert, wobei n ⊃ N und N < 1 ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) aus einer vorgegebenen Anzahl m von aufeinanderfolgenden Meßwerten, mit m ⊃ N, jeweils einen auswählt bzw. bestimmt und komprimiert, wobei es sich bei dem ausgewählten bzw. bestimmten und nachfolgend komprimierten Meßwert entweder um den ersten Meßwert, den letzten Meßwert, den maximalen Meßwert, den minimalen Meßwert, den Median oder den Mittelwert der m aufeinanderfolgenden Meßwerte handelt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 6, daß die Komprimiereinheit (6) nur die höherwertigen Bits eines jeden Meßwertes komprimiert.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dekomprimiereinheit (17) vorgesehen ist, die der Regel- /Auswerteeinheit (3) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei die Komprimiereinheit (6) und die Dekomprimiereinheit (17) die Meßdaten nach einer festen Kodierungstabelle komprimieren bzw. dekomprimieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8,
wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) die Meßdaten nach einer variablen Kodierungstabelle komprimiert,
wobei die Kodierungstabelle auf den Zyklus, mit dem die Meßdaten zur Verfügung gestellt werden, synchronisiert ist und
wobei die Kodierungstabelle so bestimmt ist, daß sie optimal an die in einem Zyklus zu übertragenden Meßdaten, beispielsweise an die Meßdaten einer digitalen Hüllkurve, angepaßt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) die Meßdaten nach einer Lauflängenkodierung komprimiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) jeweils die Meßdaten unter Verwendung einer optimierten Kodierungstabelle und nach der Lauflänge komprimiert,
wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) in jedem der beiden Fälle die Anzahl der zu übertragenden Meßdaten ermittelt und
wobei die Recheneinheit (7)/Komprimiereinheit (6) jeweils die Variante auswählt, bei der die Anzahl der die zu übertragende Datenmenge minimal ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenübertragung über die Datenleitung (4) nach einem Übertragungsstandard erfolgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei es sich bei dem Übertragungsstandard beispielsweise um das HART- Protokoll, den Fieldbus Foundation - Standard oder den Profibus PA - Standard handelt.