ノート:流体素子

短所の2.への疑問点

流体素子の特長の短所の2.での現在の記述：「スタンバイ状態でも流体を流しておかなければならないため、電気に比べてエネルギー消費が大きい」疑問があります。

1. スタンバイ状態で流体を流す必要があるのは、本当でしょうか？　現在のデジタルICでは、スタンバイ状態の回路にはクロックを停止したり電源供給を止めてしまいます。それと同様に、流体素子でも演算の必要がないなら水流を止めてしまって構わないと思うのですが、なぜ「流しておかなければならない」のでしょうか？

2. そもそも「電気に比べてエネルギー消費が大きい」のは”スタンバイ状態”とは全く別の理由でしょうね。流体は粘性などが生じるので作動流体の流れを細くし過ぎると機能しなくなるでしょう。乾電池の自己放電よりも1桁2桁小さな微小電流でも動作するデジタル回路に比べると、水流の方が物理的に大きなエネルギーを必要とするだけでしょう。--126.194.211.222 2021年9月16日 (木) 10:52 (UTC)

＞流体素子でも演算の必要がないなら水流を止めてしまって構わないと思うのですが、なぜ「流しておかなければならない」

＞のでしょうか？

流体を流したり止めたりするとなると、何らかの機械的なバルブ（弁）によって制御することになりますが、バルブの開閉時間、つまり応答性に限界が出ることになりませんか？

主流を流しっぱなしにしておき、制御流で主流の状態を変化させるのであれば、機械的なバルブを使うより高い応答性が得られます。

うろ覚えの話で恐縮ですが、自動車用アンチロックブレーキ開発の黎明期、アンチロック制御に流体素子を使うという論文を読んだことがあります。Ｙ字型の素子を使うのですが、車輪に小型の空気ポンプを直結し、車輪の回転中はポンプが流体素子に制御流（空気）を送る構造でした。主流は別のポンプで流体素子に送られるのですが、走行中は制御流が流れているので、主流はＹ字の片側だけに流れます。ブレーキを掛け過ぎて車輪がロックすると、車輪で駆動されるポンプの空気吐出量（制御流）もゼロになるため、Ｙ字の片側に流れていた主流が両側に流れるようになります。このＹ字の差圧変化を圧力スイッチで検知し、ソレノイドバルブを動作させてブレーキ圧をコントロールする、というものでした。

当然ですが、ブレーキロック状態を別の手段で検知し、それからバルブを開けて主流を流していては、装置自体が複雑化するうえに、応答遅れが生じます。また、主流と制御流を作り出すためのポンプは、自動車が走行中は常時作動しているので、その分だけエネルギーを消費します。

＞デジタルＩＣではスタンバイ状態の回路にはクロックを停止したり電源供給を止めてしまいます。

いわゆるスリープ状態でデジタルＩＣ自体に電源供給を止めていたとしても、それに付随する回路（システム）に電源供給を止めているわけではありません。例えば、上の自動車用アンチロックブレーキシステムの例で言えば、節電のため通常はデジタルＩＣをスリープ状態にしておき、センサからの異常検知信号によって起動する方式も可能です。しかし、当然ながら、デジタルＩＣ本体がスリープ状態であってもセンサはスタンバイ状態にしておかなければならないため、ある程度電力を消費することになります。

そして、流体素子も一種のスイッチング素子であり、いつでも演算に移行できる状態を維持するには、常時主流を流しておく必要がある、ということです。--240B:12:2DA2:5B00:B0F5:BFBD:9780:A50C 2021年11月9日 (火) 05:13 (UTC)