Fonctionnement des montres à quartz
Montres à quartz avec pile
Le quartz
Avant de parler du fonctionnement de la montre, renseignons-nous sur le minerai : le quartz.
On trouve deux types de quartz : quartz-α et quartz-β. Le quartz- α est une variété stable du quartz à basse pression et à basse température, se transforme, à partir de 573°, en quartz-β. En horlogerie, le quartz-α est utilisé.
Le quartz-α ainsi que les autres variétés du quartz présente de nombreuses qualités comme l'inaltérabilité, la solidité, un coefficient élastique important, des frottements internes extrêmement faibles, le fait qu'il soit piézo-électrique... Tout ceci facilite la propagation ou la création des vibrations suivant le résultat recherché. Plus le quartz est de petite taille, plus sa fréquence de résonnement est précise et ne varie pas au cours du temps.
Le quartz comporte un signal de 32768 Hertz, puis de ce signal à un signal électronique périodique et enfin à un mouvement d'aiguille régulier et précis qui permet de mesurer le temps avec précision et de l'afficher au moyen de différentes aiguilles.
On applique donc les propriétés du quartz à l’horlogerie en associant les vibrations générées à la surface du quartz grâce à une pile à un moteur synchrone pour créer le mouvement des aiguilles de la montre.
Plus on augmente la tension, plus le quartz aura tendance à être écraser.
Montre à quartz sans pile avec générateur thermoélectrique
Le principe de base est le suivant : un thermo générateur électrique permet le fonctionnement du moteur pas à pas ainsi que le rechargement d'une batterie comme source secondaire d'énergie.
Le thermo générateur fonctionne par "l'effet Seebeck" : lorsque deux métaux de nature différente sont mis en contact, la différence de température entre ces métaux génère un courant électrique. Le résonateur est à quartz.
Le courant généré, trop faible pour alimenter le mouvement, est converti en alternatif par un circuit intégré. Par l'intermédiaire de la bobine modifiée, ce courant est amené à 1.4 V et permet au moteur pas à pas de fonctionner.
La puissance générée par la chaleur du poignet est de 50 milliwatts, le thermo générateur produit 10 microwatts, ce qui est suffisant pour faire fonctionner la montre dont le besoin est de 2 microwatts.
Montre auto-quartz
Une masse sur cliquet oscille avec les mouvements du corps pour tendre un ressort, qui lorsqu'il est assez remonté, il se détend en entraînant une dynamo pour produire de l'électricité et charger l'accumulateur qui fait fonctionner le système à quartz de la montre (le système à quartz de la montre peut être remplacé par un système mécanique, à oscillement par ressort, mais il ne s'appelle alors plus Système Autoquartz, mais automatique).
Montres à quartz électrodynamique
