Par Andrew Hazleton – Mis à jour le 24 mars 2022
Les mouvements à quartz sont devenus la norme en matière de chronométrage fiable dans les montres, alliant précision, faible coût et longue durée de vie des piles. Les cristaux de quartz, que l'on trouve couramment dans les smartphones et autres appareils électroniques, fournissent une référence stable qui reste précise quelles que soient les variations de température et de mouvement.
Un cristal de quartz génère une série constante d'impulsions électriques à une fréquence fixe, généralement 32 768 oscillations par seconde (32,768 kHz). Un circuit intégré compte ces impulsions, convertissant le signal haute fréquence en une seule impulsion chaque seconde. Cette impulsion d'une seconde pilote l'affichage de la montre, garantissant que l'heure augmente avec précision à chaque seconde.
Le cœur du mouvement est un petit morceau de dioxyde de silicium, fabriqué ou d’origine naturelle. Ce cristal est taillé selon une orientation spécifique qui le rend piézoélectrique, ce qui signifie qu'il vibre lorsqu'un champ électrique est appliqué. Son taux de vibration est très stable et reste pratiquement inchangé malgré les variations de température ou les contraintes mécaniques.
Lorsqu'il est alimenté par une batterie, le circuit oscillateur se couple au cristal de quartz et produit la fréquence de 32,768 kHz. Étant donné que la fréquence de résonance du cristal est constante, l'oscillateur fournit une sortie constante quelles que soient les fluctuations de tension ou les mouvements, fournissant ainsi une base de temps fiable pour la montre.
La sortie de l'oscillateur alimente un compteur qui compte 32 768 impulsions d'entrée avant d'émettre une seule impulsion de sortie. Un compteur de 15 bits est utilisé à cet effet et l'impulsion résultante se produit exactement une fois par seconde. Cette étape de division traduit le signal cristallin haute fréquence en un tick utilisable d'une seconde.
Les montres à quartz peuvent comporter des affichages analogiques ou numériques. Dans une montre analogique, un moteur pas à pas miniature fait avancer la trotteuse de 1/60 du cadran à chaque impulsion. Dans une montre numérique, les seconds chiffres s'incrémentent de un pour chaque impulsion, produisant une lecture de l'heure fluide et précise.