Qu'est-ce qu'une montre à quartz ? | Tout ce qu'il faut savoir

Qu'est-ce qu'une montre à quartz ? Comment ça fonctionne?

Une invention révolutionnaire

Qu'est-ce qu'une montre à quartz ? La précision du chronométrage n’a jamais été la même depuis l’invention de la montre à quartz.

La première montre-bracelet à quartz a été lancée sur le marché en décembre 1969 par la célèbre marque japonaise Seiko. Mais comment ça fonctionne? Comment ce minéral cristallin de silice peut-il faire tourner une montre avec une précision incroyable ?

Commençons depuis le début.

Électricité

Dès qu’ils l'ont pu, c’est-à-dire au début du XIXe siècle, les horlogers s’employèrent à utiliser l’électricité pour alimenter les montres. Ils voulaient utiliser cette nouvelle énergie, plus régulière et contrôlable.

Comme nous l'avons évoqué, pour afficher l'heure, le défi est de transformer un flux d'énergie en impulsions. Le chemin pour y parvenir dans les montres électriques a commencé avec les premières horloges électriques. Le but des horloges était de contrôler le mouvement du pendule. Pour ce faire, un morceau de fer doux, un fer très pur aux propriétés magnétiques particulières, a été positionné à l’extrémité du pendule. En dessous, un électro-aimant contrôle son mouvement en fournissant des impulsions électriques régulières.

Plus tard, il est apparu que la forme d'un diapason était optimale grâce à la robustesse de son système de fixation en un seul point. Les vibrations pourraient alors être utilisées pour réguler directement un rouage ou pour donner les impulsions appropriées à un microprocesseur. La forme du diapason s’est avérée être la bonne, ce qui reste la norme aujourd’hui.

Quartz

Le quartz est un minéral dur composé de silice et d'oxygène. Il occupe également une place particulière dans le monde de l'horlogerie puisqu'il est utilisé depuis plus de cinquante ans pour faire fonctionner des calibres électroniques : le quartz n'est pas seulement une excellente pierre brillante pour décorer la table du salon. Il possède la propriété physique très particulière d'être piézoélectrique. Ce mot inhabituel signifie que le cristal s'étend ou se rétracte lorsqu'un courant électrique le traverse. Le phénomène va dans l’autre sens : poussez, étendez ou tordez un morceau de quartz, et un côté se charge positivement tandis que l’autre devient chargé négativement.

Ce mouvement peut être rapide, si rapide que vous pouvez en avoir des milliers en une seule seconde pour créer la vibration souhaitée. À ce stade, il faut se rappeler que pour mesurer le temps, il faut transformer l’énergie linéaire en impulsions. Et encore une fois, plus on peut diviser la période de temps, plus elle devient précise. Le quartz est un excellent allié de précision car ses vibrations sont stables et uniformes une fois que l’électricité le traverse. C’est pourquoi les ingénieurs et les horlogers ont travaillé dur dès le début du XXe siècle pour intégrer le quartz dans les mouvements horlogers, et ils ont réussi.

Alors, comment convertir les vibrations de 32 768 Hz d’un petit morceau de cristal en un affichage de l’heure ? En utilisant un circuit diviseur de fréquence. Ce système transforme les vibrations en impulsions envoyées à un petit moteur électrique qui alimente les mains. Sur les afficheurs numériques, les impulsions activent directement les segments de l'écran.

Quartz analogique

En se concentrant sur la tradition mêlée à l'informatique, les marques horlogères ont développé des produits passionnants et créatifs combinant des affichages de l'heure analogiques et des écrans d'informations supplémentaires. Ils mesurent la gravité. Pression, température, profondeur, distance et même affichage des directions de la boussole, ce monde semble illimité tant des capteurs appropriés ont été développés pour s'intégrer dans une montre et fournir des données précises.

Casio pourrait être un bon exemple de marque inventant des fonctionnalités créatives utilisant la technologie du quartz. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une marque suisse de montres à quartz, la collection Casio « G-Shock » contient des modèles analogiques dotés de diverses fonctions inhabituelles affichées sur un écran. Lancée en 1983, la collection propose trois éléments fondamentaux : la résistance aux chocs d'une chute de 10 mètres, l'étanchéité jusqu'à 10 bars et une autonomie de 10 ans.

Mécaquartz

Certaines marques ont judicieusement décidé de fusionner la technologie du quartz avec la mécanique fine traditionnelle pour profiter de la précision de la première et du prestige de la seconde. Le concept est simple, mais sa réalisation est assez difficile : l'énergie est fournie mécaniquement grâce à un barillet à ressort relié à un système de remontage automatique. Les montres à quartz étaient nées.

Un générateur convertit l’énergie en énergie électrique et la transmet à un régulateur à quartz, comme dans tout mouvement à quartz. Le régulateur active des micromoteurs qui entraînent les mains. Mais la puissance peut aussi animer des complications construites de manière mécanique traditionnelle. Les modules automatiques rendent ces calibres plus importants que les mouvements à quartz habituels.

La marque japonaise Seiko a créé toute une collection nommée Kinetic en utilisant ce type d'architecture fonctionnelle.

Quartz tactile

Avec les modèles à quartz tactiles, le boîtier et/ou la glace peuvent être utilisés pour contrôler des fonctions. Omega et Rado ont eu dans leurs collections des montres dotées de boîtiers sensibles au contact. Leur marque sœur du Swatch Group, Tissot, a notamment profité de l'ingénierie du quartz et de la microélectronique pour créer le « T-Touch » en 1999. Son cristal est en réalité sensible à la pression tactile. Depuis son lancement, le « T-Touch » s'est décliné dans de nombreuses versions dédiées à divers environnements et sports comme la plongée et les activités alpines.

Raretés

Parfois, les ingénieurs aiment pousser la science du quartz et de la microélectronique dans leurs retranchements pour inventer des montres de très haute technologie. Assez rares et coûteux, ces modèles ont été conçus pour offrir des fonctionnalités exceptionnelles. Voici trois exemples de telles raretés.

Breitling a une longue histoire dans l'aéronautique, c'est pourquoi la marque a lancé en 1988 une montre suisse à quartz contenant un émetteur radio d'urgence miniaturisé capable d'émettre sur la fréquence de détresse de l'aviation civile de 121,5 MHz. Bien nommée Emergency, la deuxième version de cette montre lancée en 2013 émet un signal secondaire à 406,04 MHz.

surveillés par satellites. En 1990, les ingénieurs de Junghans ont mis en place un système radiocommandé dans une montre pour capter le signal de l'horloge atomique de Francfort. Baptisée « Mega 1 », son antenne est intégrée au bracelet.

Et si vous souhaitiez que le soleil vous donne le temps ? Citizen y a indirectement réussi avec son système Eco-Drive, présenté pour la première fois en 1995. Grâce à un cadran unique capable d'absorber la lumière et de la transformer en courant électrique, les montres à quartz Eco-Drive n'ont plus besoin de piles. N’importe quelle source de lumière, naturelle ou non, suffit à combler l’addition.

Aujourd’hui, les montres à quartz japonaises et suisses comptent parmi les plus populaires au monde. Cela pourrait changer avec le développement récent des montres intelligentes.

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