Beaucoup de montres sont équipées d'un mouvement à quartz, qui fournit un chronométrage très précis à un coût minime. Les cristaux de quartz, communs à de nombreux appareils électroniques, offrent une façon cohérente de mesurer le temps dans un large éventail de conditions environnementales. La batterie qui alimente la plupart des montres à mouvement à quartz peut durer des années en raison de l'efficacité énergétique du cristal.

Théorie du fonctionnement

Le cristal de quartz crée un ensemble constant d'impulsions, typiquement à 32 768 oscillations par seconde (Hz). Un circuit électronique surveille ce flux d'impulsions et émet une impulsion pour chaque impulsion d'entrée qu'il reçoit. Cette impulsion de sortie est maintenant à une fréquence d'une impulsion par seconde et est la référence temporelle de la montre. L'affichage se met à jour une fois par seconde.

Cristal de quartz

Un cristal de quartz est un petit morceau de dioxyde de silicium fabriqué ou naturel. Ce cristal a une taille et une orientation spécifiques et a des propriétés physiques bien définies. Le dioxyde de silicium a une propriété piézoélectrique, ce qui signifie qu'il vibre lorsqu'il est exposé à une tension électrique. La vibration dépend de la coupe du cristal, et est très stable malgré les changements de température.

Circuit Oscillateur

Lorsqu'il est connecté à un quartz, un circuit oscillateur génère un flux constant d'impulsions sur la fréquence caractéristique du cristal. Pour une montre, une fréquence de 32.768 kHz est commune. Une batterie alimente le circuit de l'oscillateur qui fournit une sortie de fréquence constante indépendamment de la température, des fluctuations de tension ou du mouvement de la montre.

Circuit de division

La sortie de l'oscillateur alimente un circuit appelé un compteur. Ce circuit compte le nombre d'impulsions d'entrée qu'il reçoit et émet une seule impulsion de sortie lorsqu'il atteint une valeur prédéterminée. Pour l'exemple 32.768 kHz, un compteur de 15 bits est utilisé. Un compteur à 15 bits produit une impulsion de sortie pour chaque 32 768 impulsions d'entrée qu'il reçoit et émet donc une impulsion par seconde.

Affichage de l'heure

L'affichage de l'heure d'une montre à quartz peut être analogique ou numérique. Pour un affichage analogique, un petit moteur pas à pas déplace la seconde aiguille de 1 /60ème de la circonférence de la montre pour chaque impulsion. Un affichage numérique met à jour les chiffres des secondes de l'affichage par un pour chaque impulsion.