A propos des montres à mouvement électronique

A propos des montres à mouvement électronique

montreLes mouvements électroniques, également connus sous le nom de mouvements à quartz, ont peu ou pas de pièces mobiles, à l’exception d’un cristal de quartz qui est fait vibrer par l’effet piézoélectrique. Une tension électrique variable est appliquée au cristal, qui réagit en changeant sa forme, de sorte qu’en combinaison avec certains composants électroniques, il fonctionne comme un oscillateur. Il résonne à une fréquence spécifique très stable, qui est utilisée pour rythmer avec précision un mécanisme de chronométrage. La plupart des mouvements à quartz sont principalement électroniques mais sont conçus pour actionner des aiguilles mécaniques sur le cadran de la montre afin de fournir un affichage analogique traditionnel de l’heure, une caractéristique que la plupart des consommateurs préfèrent encore.

En 1959, Seiko passa commande à Epson (une filiale de Seiko et le cerveau derrière la révolution du quartz) pour commencer à développer une montre-bracelet à quartz. Le projet a été baptisé 59A. Aux Jeux olympiques d’été de Tokyo en 1964, Seiko disposait d’un prototype fonctionnel d’une montre à quartz portable qui servait à mesurer le temps tout au long de l’événement.

Les premiers prototypes d’une montre-bracelet à quartz électronique (pas seulement des montres à quartz portables comme les appareils de chronométrage Seiko aux Jeux Olympiques de Tokyo en 1964) ont été fabriqués par le laboratoire de recherche CEH à Neuchâtel, en Suisse. De 1965 à 1967, des travaux de développement novateurs ont été réalisés sur un oscillateur à quartz miniaturisé de 8192 Hz, un module de thermo-compensation et un circuit intégré interne dédié (contrairement aux circuits hybrides utilisés dans la montre-bracelet Seiko Astron). Le prototype BETA 1 a ainsi établi de nouveaux records de chronométrage lors du Concours Chronométrique International qui s’est tenu à l’Observatoire de Neuchâtel en 1967. En 1970, 18 fabricants présentaient les versions de production de la montre-bracelet beta 21, dont l’Omega Electroquartz ainsi que Patek Philippe, Rolex Oysterquartz et Piaget.
Mouvement Quartz de l’Astron Seiko, 1969 (Deutsches Uhrenmuseum, Inv. 2010-006)

La première montre à quartz à entrer en production a été la Seiko 35 SQ Astron, qui a été mise en vente le 25 décembre 1969, suivie rapidement par la Swiss Beta 21, puis, un an plus tard, le prototype de l’une des montres-bracelets les plus précises au monde à ce jour : l’Omega Marine Chronometer. La technologie ayant été développée par des contributions japonaises, américaines et suisses, personne ne pouvait breveter l’ensemble du mouvement de la montre-bracelet à quartz, permettant ainsi à d’autres fabricants de participer à la croissance et au développement rapide du marché des montres à quartz. Cela s’est terminé en moins d’une décennie – presque 100 ans de domination de l’héritage de la montre-bracelet mécanique. Les mouvements à quartz modernes sont produits en très grandes quantités, et même les montres-bracelets les moins chères ont généralement des mouvements à quartz. Alors que les mouvements mécaniques peuvent généralement s’éteindre de quelques secondes par jour, un mouvement à quartz bon marché dans une montre-bracelet pour enfant peut encore être précis à une demi-seconde près, soit dix fois plus précis qu’un mouvement mécanique.

Après une consolidation de l’industrie horlogère mécanique en Suisse dans les années 1970, la production en série de montres-bracelets à quartz a pris son envol sous la direction du Swatch Group, un conglomérat suisse avec contrôle vertical de la production de montres suisses et de produits connexes. Pour les montres-bracelets à quartz, les filiales de Swatch fabriquent des piles de montres (Renata), des oscillateurs (Oscilloquartz, aujourd’hui Micro Crystal AG) et des circuits intégrés (Ebauches Electronic SA, rebaptisée EM Microelectronic-Marin). Le lancement de la nouvelle marque SWATCH en 1983 a été marqué par un nouveau style, un design et un marketing audacieux. Aujourd’hui, le Swatch Group maintient sa position de première entreprise horlogère mondiale.

Les efforts de Seiko pour combiner les mouvements à quartz et les mouvements mécaniques ont porté leurs fruits après 20 ans de recherche, ce qui a conduit à l’introduction du Seiko Spring Drive, d’abord dans un marché domestique limité en 1999 et dans le monde en septembre 2005. Le Spring Drive maintient le temps dans les normes de quartz sans l’utilisation d’une batterie, en utilisant un engrenage mécanique traditionnel alimenté par un ressort, sans avoir besoin d’une roue d’équilibrage non plus.

En 2010, Miyota (Citizen Watch) du Japon a introduit un mouvement nouvellement développé qui utilise un cristal de quartz à 3 pointes exclusivement produit pour Bulova pour être utilisé dans la ligne Precisionist ou Accutron II, un nouveau type de montre à quartz à ultra-haute fréquence (262.144 kHz) qui est censé être précis à +/- 10 secondes par an et qui a une aiguille des secondes à balayage régulier plutôt qu’une aiguille qui saute chaque seconde.

Les montres à signaux horaires radio sont un type de montre à quartz électronique qui synchronise (transferts horaires) son heure avec une source de temps externe comme les horloges atomiques, les signaux horaires des satellites de navigation GPS, le signal allemand DCF77 en Europe, WWVB aux Etats-Unis, et d’autres. Les mouvements de ce type peuvent, entre autres, synchroniser l’heure du jour et la date, l’état de l’année bissextile et l’état de l’heure d’été (marche ou arrêt). Cependant, en dehors du récepteur radio, ces montres sont des montres à quartz normales dans tous les autres aspects.

Les montres électroniques ont besoin d’électricité comme source d’énergie, et certains mouvements mécaniques et mouvements hybrides électronique-mécanique ont également besoin d’électricité. Habituellement, l’électricité est fournie par une batterie remplaçable. La première utilisation de l’énergie électrique dans les montres était un substitut du ressort moteur, afin d’éliminer le besoin de remontage. La première montre électrique, la Hamilton Electric 500, a été lancée en 1957 par la Hamilton Watch Company de Lancaster, en Pennsylvanie.

Les piles de montre (à proprement parler, car une pile est composée de plusieurs piles) sont spécialement conçues pour leur usage. Ils sont très petits et fournissent de très petites quantités d’énergie en continu pendant de très longues périodes (plusieurs années ou plus). Dans la plupart des cas, le remplacement de la pile nécessite de se rendre dans un atelier de réparation de montres ou chez un revendeur de montres ; c’est particulièrement vrai pour les montres étanches, car des outils et des procédures spéciales sont nécessaires pour que la montre reste étanche après le remplacement de la pile. Les piles à l’oxyde d’argent et au lithium sont populaires aujourd’hui ; les piles au mercure, autrefois très courantes, ne sont plus utilisées pour des raisons environnementales. Les piles bon marché peuvent être alcalines, de la même taille que les piles à l’oxyde d’argent, mais avec une durée de vie plus courte. Les piles rechargeables sont utilisées dans certaines montres solaires.

Certaines montres électroniques sont alimentées par le mouvement du porteur. Par exemple, les montres à quartz kinetic-powered de Seiko, spécialiste en la matière, utilisent le mouvement du bras du porteur : tourner un poids en rotation qui fait qu’un minuscule générateur fournit de l’énergie pour charger une batterie rechargeable qui fait tourner la montre. Le concept est similaire à celui des mouvements à ressort à remontage automatique, sauf que l’énergie électrique est générée au lieu de la tension mécanique des ressorts.

Les montres solaires sont alimentées par la lumière. Une cellule photovoltaïque sur le cadran de la montre convertit la lumière en électricité, qui est utilisée pour charger une batterie rechargeable ou un condensateur. Le mouvement de la montre tire son énergie de la batterie rechargeable ou du condensateur. Tant que la montre est régulièrement exposée à une lumière assez forte (comme la lumière du soleil), elle n’a jamais besoin d’un remplacement de pile. Certains modèles n’ont besoin que de quelques minutes de lumière du soleil pour fournir des semaines d’énergie (comme dans le Citizen Eco-Drive). Certaines des premières montres solaires des années 1970 avaient des conceptions innovantes et uniques pour accueillir le réseau de cellules solaires nécessaires à leur alimentation (Synchronar, Nepro, Sicura et certains modèles de Cristalonic, Alba, Seiko et Citizen). Comme les décennies ont progressé et l’efficacité des cellules solaires a augmenté tandis que les besoins en énergie du mouvement et de l’affichage ont diminué, les montres solaires ont commencé à être conçues pour ressembler à d’autres montres conventionnelles.

Une source d’énergie rarement utilisée est la différence de température entre le bras du porteur et l’environnement environnant (comme dans le Citizen Eco-Drive Thermo).

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