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Comme nous le savons tous, les montres mécaniques sont relativement chères, avec une plage de précision d'environ cinq à dix secondes par jour. En comparaison, les montres à quartz sont beaucoup moins chères mais peuvent maintenir une précision élevée, avec une erreur mensuelle d'environ deux à trois secondes seulement. Pourquoi est-ce ainsi? C'est à cause de la présence d'un oscillateur à quartz dans la montre à quartz.
Un oscillateur à quartz est un type de dispositif résonateur fabriqué en utilisant l'effet piézoélectrique des cristaux de quartz. Une fine tranche est découpée dans un cristal de quartz à un angle spécifique, des couches d'argent sont appliquées sur ses deux surfaces correspondantes pour servir d'électrodes, et chaque électrode est soudée avec un fil de plomb qui se connecte aux broches. Avec le couvercle d'encapsulation, cela constitue un résonateur à cristal de quartz, communément appelé oscillateur à quartz ou simplement oscillateur à cristal ou à cristal.
Parce que la fréquence de sortie par l'oscillateur à cristal est un signal de fréquence très stable, il est appelé le cœur des systèmes électroniques, permettant à divers systèmes d'effectuer des tâches dans le temps spécifié.
Depuis l'avènement des circuits numériques, le concept de l'oscillateur à quartz existe. Les premiers oscillateurs ont été construits à l'aide de résistances et de condensateurs. Plus tard, il a été découvert que le quartz fournit un facteur de très haute qualité, y compris une bonne stabilité et un bruit de phase, et d'excellents paramètres de performance d'oscillation.
Parce que le matériau quartz a une valeur Q élevée (la valeur Q est le facteur de qualité, un paramètre reflétant la stabilité de fréquence. Plus la valeur Q est élevée, plus la stabilité est élevée.), Ses propriétés améliorent considérablement les paramètres de performance du matériau à quartz. Depuis le siècle dernier, les oscillateurs à quartz ont été largement utilisés. Avec les progrès des paramètres de production et des circuits, le développement de divers paramètres d'oscillateur a connu une amélioration significative.
L'oscillateur à quartz utilise l'effet piézoélectrique et la vibration mécanique du cristal de quartz pour générer un signal électrique avec une fréquence extrêmement précise et stable. La fréquence de ce signal est généralement réglée sur 32.768Hz, mais des oscillateurs à plus haute fréquence sont également utilisés dans certaines montres de haute précision.
Ce signal de vibration à haute fréquence fournit à la montre une référence temporelle précise, assurant un chronométrage précis.
Le signal haute fréquence généré par l'oscillateur à quartz doit être traité ultérieurement pour le convertir en un signal basse fréquence adapté aux exigences de chronométrage de la montre (comme 1Hz, c.-à-d. une fois par seconde).
Ce processus est généralement réalisé par un circuit de division de fréquence, qui divise le signal de 32.768Hz en un signal d'impulsion de 1Hz utilisé pour piloter les aiguilles de la montre ou l'affichage numérique.
La fréquence d'oscillation de l'oscillateur à quartz est beaucoup plus élevée que la fréquence d'oscillation du balancier et du ressort dans les montres mécaniques traditionnelles (généralement 2.5 à 5Hz). Une fréquence d'oscillation plus élevée signifie une précision de chronométrage plus élevée.
La précision du chronométrage des montres à quartz est donc grandement améliorée, conservant généralement un degré élevé de précision.
L'oscillateur à quartz agit comme le «cœur» dans les montres à quartz, fournissant une référence temporelle stable et précise. Son oscillation haute fréquence et sa capacité de chronométrage précise ont rendu les montres à quartz largement utilisées et reconnues dans la société moderne.
