Fonction d'une montre à quartz

Les montres à quartz analogiques utilisent un moteur pas à pas traditionnel pour faire avancer les aiguilles.

Antécédents

Le quartz est un minéral naturel relativement commun. Enregistrer l'image de cristal de montagne par Galyna Andrushko de Fotolia.com

La piézoélectricité du quartz est connue des scientifiques depuis le XIXe siècle. Les physiciens ont développé et analysé cet attribut jusqu'au XXe siècle, les horlogers commerciaux affinant la technologie du quartz pour l'utiliser comme mécanisme central des montres des années 1970. Ces montres ont tendance à être beaucoup plus précises que les montres. montres à mouvements purement mécaniques.

Principes

Les vibrations par seconde sont comptées pour garder le temps. Enregistrer la forme d'onde 20 par chrisharvey à partir de Fotolia.com

L'application de courant alternatif à travers un cristal de quartz produit des vibrations constantes à une certaine fréquence. Lorsque la fréquence est comptée par un processeur numérique, le processeur avance l'affichage de l'heure par seconde lorsque le nombre approprié de vibrations a été atteint. Le nombre est généralement de 32 768 alternances par seconde. La précision dépend dans une large mesure de la précision et de la précision avec lesquelles le cristal de quartz est fabriqué pour produire le nombre exact de vibrations par seconde.

Fabrication de précision

Les cristaux sont en silice fondue et ont une électronique appliquée par photolithographie. Enregistrer l'image de la puce ouverte par Albert Lozano de Fotolia.com

Pour une précision extrême, les cristaux de quartz utilisés dans les montres doivent être fabriqués dans des dimensions exactes. Les électrodes qui transportent le courant alternatif à travers le verre doivent être placées exactement au même endroit pour différents cristaux destinés à produire les mêmes vitesses de vibration. Les cristaux de la montre à quartz de production massive sont généralement précis avec environ 30 comptes par million de vibrations. Cela rend ces horloges précises à environ une seconde par jour.

La température

Le cristal de quartz peut être contrôlé à la température pour une précision extrême. Enregistrer l'image de ski par Andrzej Kaluza de Fotolia.com

Le nombre de vibrations par seconde pour un cristal donné dépend légèrement de la température. Les horloges haut de gamme et les horloges normales peuvent avoir des dispositifs qui corrigent la température ou maintiennent le cristal à une température constante, ce qui augmente la précision de l'horloge. Le poignet utilise généralement un appareil de chauffage ou un four afin que le cristal de quartz compense les différents environnements de température.

Auto-ajustement

Un semi-conducteur Enregistrer gros plan des images de l'intérieur ou une image de puce par Albert Lozano de Fotolia.com

Les horloges qui contrôlent périodiquement le temps "réel" en accédant à l'horloge atomique peuvent calculer leurs taux et ajuster le nombre de vibrations qui comptent par seconde pour une plus grande précision. En fait, ces montres deviennent plus précises avec une utilisation prolongée. La montre à quartz évaluera si vous gagnez ou perdez du temps entre les deux dernières fois où vous avez coché le temps "réel". S'il perd du temps pendant cette période, il utilisera moins de vibrations par seconde pour calculer le temps jusqu'à la prochaine évaluation de sa précision.