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Bien que délaissées par certains passionnés d'horlogerie, les montres à quartz sont pourtant aujourd'hui très appréciées du grand public qui voit en elles une forme de praticité. Il faut bien avouer que ces garde-temps regorgent d'atouts techniques ! Ce n'est, par ailleurs, pas un hasard si l'immense majorité des montres vendues sur le marché sont animées par un mouvement à quartz.
A travers ce guide horloger signé Ocarat, vous découvrirez tous les secrets des montres à quartz et deviendrez un véritable expert du sujet. Alors, préparez-vous à plonger dans un monde électronique ultra précis fait de circuits imprimés miniatures…
Une montre à quartz, c'est finalement une montre à pile. Jusque-là, pas de difficulté nous diriez-vous.
Mais, si vous vous doutez que la pile électrique est nécessaire au bon fonctionnement d'une montre de ce type, savez-vous réellement de quoi est composé un mouvement à quartz ? Comporte-t-il un circuit imprimé, une pierre de quartz ? Bref, voyons tout cela ensemble.
Un mouvement à quartz, c'est avant tout un montage électrique réalisé sur la base d'un circuit imprimé.
Composition d'un mouvement à quartz ETA 955.412 (Source : Elegance et précision)
La pile joue ici le rôle d'un réservoir électrique, elle transmet au quartz l'énergie nécessaire pour se mettre à vibrer.
Arrêtons-nous sur ce point un instant. En observant avec attention la composition d'un mouvement de cette nature, parvenez-vous à observer la pierre de quartz ? La réponse est probablement non, et cela est bien normal. En effet, un mouvement à quartz comporte bel et bien un petite pierre de quartz, mais celle-ci se trouve encapsulée. C'est pour cette raison que vous ne pouvez pas l'apercevoir.
Si vous êtes curieux (ce dont il y a de fortes chances si vous lisez ce guide), sachez que, dans une montre à quartz, ce minéral a été taillé de telle sorte à ressembler à un diapason.
Quartz taillé en diapason (Source : Wikimedia)
Avec sa fréquence de 32'768Hz, il faut dire que le quartz vibre rapidement, très rapidement même ! Alors, pour le canaliser, on fait appel à un circuit intégré. C'est précisément lui qui se charge de calculer la vibration du quartz et permet à la montre d'afficher l'heure avec exactitude. Le localiser est chose facile, puisqu'il est toujours recouvert d'une protection en plastique. Une fois le calcul fait et la fréquence du quartz ramenée à 1Hz, il envoie l'information à l'organe distributeur qui s'occupera de faire bouger la trotteuse une fois par seconde.
Organe distributeur d'un mouvement à quartz (Source : ALPMN)
Cet organe, se compose de plusieurs pièces à commencer par la bobine. Reconnaissable à son aspect orangé, elle est composée d'un fil de cuivre de 50 mètres de long enroulé sur lui-même. Son but est de générer une force magnétique et de se comporter tel un aimant.
Le « stator » (on vous l'accorde, c'est un nom un peu barbare), vient réceptionner le champ magnétique créé par la bobine. Réalisé dans un fer doux, il présente la capacité de reprendre une forme non magnétique lorsque la bobine s'arrête d'émettre un champ magnétique.
On fait ensuite appel à une petit pièce mobile appelée « rotor ». Pile situé au milieu du Stator, il est composé d'un alliage de Samarium-Cobalt grâce à qui, il est toujours magnétisé. Sa roue dentelée est directement connectée aux rouages de la montre, ce qui lui permet d'entraîner les aiguilles.
Nous vous disions juste avant que la pile joue un rôle crucial dans une montre à quartz… Et cela est bien vrai ! C'est, en effet, elle qui alimente tout ce beau monde. Vous comprendrez aisément que, sans celle-ci, une montre à quartz est à l'arrêt total.
Maintenant que vous savez comment fonctionne une montre à quartz dans les grandes lignes, passons en revue l'ensemble de leurs avantages et de leurs inconvénients.
Comme nous l'avons vu au sein de notre guide sur les montres mécaniques, la technique mécanique a longtemps été considérée comme la norme dans le milieu de l'horlogerie.
Il faut savoir que l'apparition des premiers instruments électroniques de mesure du temps est directement liée aux avancées scientifiques faites en matière d'électricité.
En étudiant le quartz (une pierre fine naturelle), Pierre et Jacques Curie se rendent compte en 1880 que le minéral qu'ils ont sous les yeux possède une caractéristique intéressante. Celui-ci dispose de ce que l'on appelle un effet « piézoélectrique ».
Quartz minéral (Source : Wikipédia)
Comprenez par là qu'il est en capacité de générer de l'électricité lorsqu'il est soumis à une pression particulière !
Près de 50 ans plus tard est posé sur la table le sujet de tirer profit de cette particularité offerte par le quartz, cela en vue de l'exploiter dans le secteur de l'horlogerie.
Warren Marrison et J.W. Horton, deux ingénieurs américains travaillants à New York pour le Bell Telephone Company (Bell Lab) se penchent sur le sujet. Et leur travail mutuel paiera puisqu'ils présenteront, en 1927, une machine surnommée « Crystal Clock ».
La « Crystal Clock » de Warren Marrison et J.W. Horton (Source : Wikimedia Commons)
La première horloge à quartz de l'histoire était née, néanmoins, elle comportait un léger défaut… Sa taille était comparable à celle d'un réfrigérateur. De là à dire que la dimension de leur invention avait de quoi en refroidir certains, il n'y a qu'un pas !
La volonté de créer une montre à quartz à porter au poignet apparaîtra en même temps que la création du CEH (Centre Electronique Horloger), dans la ville suisse de Neuchâtel en 1962. Cette structure, au début financée par 9 entreprises horlogères dont Ebauches SA et la Fédération Horlogère (les deux principaux actionnaires), s'était fixée à la base un objectif bien précis : celui de « développer une montre-bracelet électronique ayant au moins un avantage sur les montres existantes ». Au cours de l'année 1966, le but à atteindre est quelque peu modifié en ce sens où le CEH cherche désormais à « créer une montre-bracelet à quartz ». Pour cela, il compte sur le travail d'un groupe de près d'une centaine de personnes comprenant des scientifiques, des ingénieurs, mais aussi des techniciens.
Un an plus tard (en 1967), le CEH présente le prototype du tout premier mouvement à quartz suisse de l'histoire, un engin qui prendra le nom de « Bêta 1 ».
Mouvement à quartz suisse Bêta 1 du CEH, 1967 (Source : Le Petit Poussoir)
Sans rentrer dans les détails techniques, sachez que le CEH avait réussi à réduire la fréquence d'oscillation du quartz donné pour 8'192Hz à un petit 0,5Hz, simplement en mettant à contribution un circuit intégré. 0,5Hz équivaut à une alternance toutes les deux secondes. Alors, pour faire en sorte que la trotteuse se déplace une fois par seconde et non une fois toutes les deux secondes, il a fallu paramétrer le moteur de l'aiguille en conséquence.
Mais, malgré l'importante avancée technologique que représentait le « Bêta 1 », sachez que ce mécanisme à quartz ne sera jamais intégré dans une montre destinée au grand public. Il fut seulement placé à l'intérieur d'une montre-bracelet que l'on pourrait qualifier de prototype, cela en vue de participer, en 1968, au Concours de l'Observatoire de Genève.
Montre prototype équipée du mouvement à quartz Bêta 1 (Source : Wikimedia)
Concours durant lequel il se placera devant les modèles développés par Seiko et remportera la première place du classement.
Mais, malgré l'impressionnante ingéniosité dont faisait preuve le mouvement Bêta 1, il faut bien reconnaître que celui-ci souffrait d'un défaut technique majeur : son excessive consommation énergétique. Alors, pour pallier à ce problème, le CEH se mit à développer le prototype d'un nouveau mouvement, plus performant encore.
C'est dans ce cheminement que le mouvement « Bêta 2 » fut quelque temps après, présenté. Cette nouvelle version, moins énergivore, offrait une autonomie plus satisfaisante ainsi qu'un déplacement plus fluide de la trotteuse grâce à sa fréquence de 256Hz.
En avril 1970, les choses s'accélèrent et le CEH souhaite désormais proposer un mouvement à quartz suisse qui serait, cette fois-ci, destiné à dépasser le cap de simple prototype afin d'équiper les montres du marché. Le CEH décide de prendre pour base le mouvement Bêta 2 afin de donner naissance au calibre « Bêta 21 ».
Mouvement à quartz suisse Bêta 21 du CEH, 1970 (Source : Le Petit Poussoir)
Et, ne vous fiez pas aux apparences ! Avec ses 110 composants électroniques et ses 2 circuits intégrés, ce nouveau calibre mesurant moins de 2 mm d'épaisseur allait marquer à tout jamais l'histoire de l'horlogerie suisse.
Parmi les marques ayant utilisé le calibre Bêta 21, on retrouve plusieurs grands noms de l'horlogerie comme Omega, Rolex, IWC, Piaget, Jaeger-LeCoultre ou encore Patek Philippe.
Jaeger-LeCoultre Master-Quartz avec calibre Bêta 21 (Source : Le Petit Poussoir)
Mais le Bêta 21 n'était, lui non plus, pas un mouvement exempt de défaut… On lui reprochait, entre-autres, son instabilité, sa relative fragilité ainsi que sa consommation énergétique encore trop importante. Mais la plus grande erreur du Bêta 21, c'est sans doute le fait d'être arrivé trop tard sur le marché.
En effet, certaines marques ont réussi à lancer leur propre mouvement à quartz avant le CEH… Cela a été le cas de Longines avec son « Ultra-Quartz », 8 mois avant, mais aussi de Seiko avec sa montre « Astron », 4 mois avant.
D'ailleurs, à cause de cette histoire, la maison Longines qui faisait partie du projet visant à élaborer le Bêta 21 a été poursuivie en justice par le CEH. Ce dernier reprochait à la marque au sablier ailé le fait d'avoir utilisé, pour son propre compte, le résultat de recherches qu'elle ne devait pas exploiter.
Bêta 1 puis Bêta 2 et enfin Bêta 21, le CEH aura joué un rôle majeur dans la course du quartz. Cependant, il convient de préciser un détail important. Si c'est bien le CEH qui est à l'origine de la première montre à quartz de l'histoire, ce n'est pour autant pas lui qui a commercialisé le premier garde-temps de ce type.
En effet, avec sa Quartz Astron 35SQ dévoilée en décembre 1969, la manufacture japonaise Seiko est considérée comme la première à avoir mis sur le marché une montre à quartz.
Seiko Quartz-Astron 35SQ (Source : Seiko watches)
Gardez à l'esprit que cette montre historique n'était vendue qu'à 100 exemplaires, tous réalisés dans un boîter en or jaune. De plus, son prix était très, vraiment très, élevé, puisqu'on parle de 450 000 Yen. Pour que vous puissiez vous en rendre compte, cela représentait le prix d'une Toyota Corolla, rien que ça ! Mais, malgré leur tarif stratosphérique, les 100 pièces trouvèrent preneurs en moins d'une semaine.
Notez aussi que la précision de la première Seiko Quartz Astron était plutôt très impressionnante pour l'époque en ce sens ou elle se situait entre +/-5 secondes par mois. Ce niveau de performance serait, aujourd'hui encore, considéré comme tout à fait convenable.
De son côté, et dans l'optique de pallier l'échec du Bêta 21, le CEH proposera au cours de l'année 1970 un nouveau calibre : le « Bêta 22 ». On le retrouvera monté notamment dans la Rolex Oysterquartz 5100, un modèle vraiment très confidentiel de la marque à la couronne.
Rolex Oysterquartz 5100 avec mouvement Bêta 22 (Source : Amsterdam Vintage Watches)
Dans les années 1970, les montres à quartz vont faire leur petit bonhomme de chemin et séduiront de plus en plus le cœur du grand public. C'est ainsi que se dessine l'épisode de la crise du quartz ! Beaucoup de maisons, parfois historiques, mettent alors la clé sous la porte. Pour rappel, c'est précisément le lancement de Swatch par Nicolas Hayek en 1983 qui sauvera l'industrie horlogère suisse.
Pour en apprendre plus sur ce passage historique ô combien intéressant, feuilletez notre guide dédié à l'histoire des montres.
Les montres à quartz sont intéressantes sur certains points et un peu moins sur d'autres. Leurs inconvénients étant souvent pointés du doigt par les passionnés d'horlogerie, il vous faudra les avoir en tête pour faire un choix éclairé et acquérir une montre adaptée à vos besoins.
Si vous avez lu notre guide dédié aux montres mécaniques, vous devez ici vous rendre compte d'une chose… Les avantages et les inconvénients des montres à quartz sont l'exact opposé de ceux des montres mécaniques.
Si toutes les montres à quartz fonctionnent grâce à la même technologie, sachez que leur cœur ne vient pas forcément du même endroit.
Un peu comme pour les mouvements mécaniques, seuls les grands groupes horlogers sont en capacité de développer leurs propres calibres à quartz. Ainsi, nous distinguons deux catégories de montres :
Pour vous aider à comprendre le concept, prenons 2 exemples concrets. Les montres Casio sont toutes équipées de calibres développés par Casio, ont dit alors qu'elles embarquent un mouvement maison. De leur côté, les montres Lip à quartz sont équipées de mouvements développés par des entreprises comme ISA France, Miyota, Ronda ou encore Seiko. On ne peut donc pas dire qu'elles intègrent un mouvement maison. Rien de sorcier, voyez-vous !
Montre Casio avec mouvement maison (à gauche) / Montre Lip avec mouvement Ronda (à droite)
Attention tout de même à ne pas penser qu'un mouvement à quartz maison est forcément de meilleure qualité qu'un mouvement à quartz standard ! La question est ici plus philosophique qu'autre chose… En effet, pour certaines personnes, une montre à quartz équipée d'un calibre maison sera considérée comme plus « intéressante ». Intéressante parce que la construction de cette montre aura été pensée de manière globale.
Aujourd'hui, il est possible de se procurer des mouvements à quartz qui viennent d'un peu partout dans le monde, mais retenez que les plus grands fabricants sont suisses et japonais. Parmi eux, on retrouve ETA, Ronda, Miyota, Seiko ou encore Casio.
Les mouvements à quartz fabriqués par ces entreprises sont souvent réputés pour leur extrême fiabilité. Ainsi, si vous cherchez à acquérir une montre à quartz à porter au quotidien, prêtez attention à la marque du mouvement qui l'équipe lorsque vous ferez vos recherches. Cette information, souvent communiquée sur les sites internet, permettra de vous faire une première idée quant à la qualité de la montre que vous aurez sous les yeux. Si vous faites vos achats en magasin, n'hésitez pas à vous rapprocher des vendeurs pour connaître les spécificités de chacune des montres.
Les montres à quartz sont précises, très précises même. A ce sujet, il n'est d'ailleurs pas impossible que vous ayez déjà entendu quelqu'un l'exclamer qu'une montre à quartz, même d'entrée de gamme, est toujours plus précise qu'un garde-temps haut de gamme, voir luxueux. Et, pour tout vous dire, cette affirmation est absolument juste !
A ce moment-là, vous êtes d'ailleurs probablement en train de vous demander comment cela est-il possible ? Car après-tout, c'est vrai… Comment une montre à quartz à 50€ peut-elle être plus précise qu'une montre mécanique à 10 000€ ?
Tout cela s'explique par la « fréquence de fonctionnement », une notion que nous avons survolée dans la section « Comment fonctionne une montre à quartz ? », la toute première partie de ce guide.
Si vous avez été attentif, vous avez sans doute relevé que la fréquence d'une montre à quartz est donnée pour 32'768Hz. Bien sûr, il existe des exceptions, mais retenez que cette donnée, exprimée en Hertz donc, est commune à l'immense majorité des montres à pile du marché.
A titre comparatif, la fréquence de fonctionnement des montres mécaniques est quant à elle comprise (suivant les modèles) entre 2,5Hz et 5Hz.
La fréquence de fonctionnement d'une montre à quartz est donc bien plus élevée que celle d'une montre mécanique, environ 6 500 à 13 000 fois plus importante pour tout vous dire. Celle-ci ayant une répercussion directe sur la précision d'une montre, vous comprendrez aisément qu'une montre à quartz est, pas essence, toujours plus précise qu'un modèle 100% mécanique.
D'ailleurs, si la dérive d'une montre mécanique s'exprime en secondes par jour, celle des montres à quartz est souvent donnée en secondes par mois, voire en secondes par an. C'est vous dire la différence de précision qui peut exister entre ces deux genres de montres !
Bien sûr, chaque modèle est différent, mais retenez que la précision d'une montre à quartz est généralement comprise entre +/-20 secondes par mois. Tout en sachant que les montres à quartz les plus performantes du marché peuvent proposer un degré de précision plus élevé encore.
Cela peut s'expliquer de plusieurs manières. En effet, les montres à quartz utilisent des mouvements de qualité variés et sont assemblées avec des marges de tolérance plus ou moins strictes…
La température peut aussi avoir une incidence directe sur la précision des montres à quartz. Par exemple, lorsqu'il fait très chaud, ces dernières ont tendance à retarder tandis que lorsqu'il fait froid, elles tendent plutôt à avancer.
Si vous cherchez une précision redoutable, le mieux est de vous diriger vers :
Les montres à quartz radio pilotées doivent leur précision à leur méthode de mise à l'heure un peu particulière. En effet, celles-ci sont connectées à un outil de mesure du temps ultra précis que l'on appelle « horloge atomique ». En plus de leur permettre de passer automatiquement de l'heure d'été à l'heure d'hiver, cette synchronisation fait qu'elles affichent toujours l'heure avec exactitude.
Montre radio-pilotée Casio G-Shock GMW-B5000D-1ER
Il faut comprendre qu'une montre à quartz radio-pilotée affiche la même heure, à la seconde près, que celle que vous pouvez lire sur votre smartphone.
De leur côté, les montres à quartz thermo-compensé sont des modèles dont le quartz est maintenu à une température constante.
Montre à quartz thermo-compensé Breitling Endurance Pro (Source : Revolution Watch)
C'est cette stabilité qui leur permet d'offrir une belle précision !
Dans notre précédent guide sur les montres mécaniques et automatiques, nous avons vu qu'il existe certaines certifications qui permettent d'attester un haut niveau de précision. Mais, chose étonnante : saviez-vous que le Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres certifie aussi les montres à quartz les plus précises ?
Pour pouvoir être considérée comme « chronomètre » et bénéficier de la certification COSC, une montre à quartz doit répondre à des critères de précision bien particuliers, beaucoup plus stricts que ceux qui concernent les montres mécaniques, vous l'imaginez bien.
Exigences de précision minimales pour une montre à quartz chronomètre (Source : Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres)
Et comme un petit rappel ne fait jamais de mal… Attention à ne pas confondre une « montre chronomètre » et une « montre chronographe ». Un chronomètre est juste une montre dont la haute précision est certifiée tandis qu'un chronographe est une montre qui intègre une fonction permettant de calculer des intervalles de temps.
Voilà, vous savez désormais tout sur les montres à quartz, de leur histoire à leur degré de précision en passant par leur mode de fonctionnement. Et, si un jour on vous demande pourquoi une montre à quartz est plus précise qu'un modèle mécanique, vous saurez quoi répondre pour briller en société.
Pssst… Pensez à la fréquence, la fréquence !
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