Fonctionnement horloges radio-pilotées

HISTOIRE, TUTO -

Horloge radio pilotée : comment fonctionne-t-elle et comment la régler ?

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Ne vous êtes-vous jamais demandé comment se fait-il que les smartphones se règlent automatiquement une fois que vous activez les paramètres réseau ? Imaginez-vous que le même système est désormais disponible dans l’horlogerie avec les horloges radio pilotées.

Simples et pratiques, elles vous donnent l’heure avec une précision impressionnante. Vous n’avez même plus à vous soucier de faire des remontages périodiques, un acte nécessaire dans le cas des horloges mécaniques. Mais comment est né le concept de ces horloges ? Comment fonctionne-t-elles ? Comment les régler ? Découvrez-en plus dans cet article.

Horloge radio pilotée 

L’heure atomique à l’origine de l’horlogerie radio pilotée

À partir du XIXe siècle, l’horlogerie a connu des progrès considérables en vue d’améliorer la précision des heures et ainsi mieux répondre aux besoins de chacun. Dans un premier contexte, Alexandre Brain pense à la réalisation de l’horloge électrique en 1840. Quelques années plus tard, Warren Morrison et JW Horton travaillent ensemble sur un projet dans l’optique de mettre au point l’horlogerie à quartz. Les horloges à quartz évoluent rapidement en 1970…

L’homme ne va pas se contenter des horloges à quartz, et décide d’aller encore plus loin dans ses recherches scientifiques. En 1967, une idée naissance apparait afin de donner une nouvelle définition des mesures de temps. Cette définition tient compte des périodes de radiations du Césium 133.

cesium

Selon l’idée, une seconde est le résultat de 9 192 631 770 périodes de radiations de cet atome qui correspond à une transition entre deux niveaux hyperfins. Bien que cette définition soit quelque peu difficile à décortiquer, on peut comprendre une chose : la mesure d’une seconde résulte d’un processus atomique complexe conduisant vers une précision hors norme.

Les recherches établies étudient avec minutie les vibrations du Césium 133 pour ensuite arriver à la conception des horloges atomiques. Ces horloges atomiques vont à leur tour conduire à la conception de l’horlogerie radio pilotée.

 

Qui a conçu la première horloge radio pilotée ?

15 ans ont suffi entre la mise à disposition des horloges à quartz et la création de l’horloge guidée par radio. En 1985, Junghans, une marque allemande présente sur le marché de l’horlogerie son horloge radio commandée. Cette dernière était à l’époque destinée à une utilisation privée. Avant cette date, le concept de piloter l’heure par le biais d’une station radio avait déjà existé, mais était uniquement employé dans l’armée.

En 1990, la marque réussit à miniaturiser son horloge et l’intègre dans un premier modèle d’horloge-bracelet. Depuis, l’horlogerie radio pilotée a largement évolué pour donner naissance à différents produits fins et précis : réveils radio-pilotés, pendules radio guidées à distance, horloge solaire radio commandée…

Comment fonctionne une horloge radio-pilotée ?

Une horloge radio-pilotée se synchronise à un signal horaire qu’émet une tour émettrice. Cette dernière tire ses horaires d’une horloge atomique située à proximité.

Une fois l’horloge réglée selon les détails horaires du fuseau correspondant, elle affiche l’heure locale avec exactitude, un peu comme votre smartphone connecté au réseau local. A priori, la plupart des horloges radio pilotées sont en mesure de capter les signaux horaires atomiques n’importe où en Europe.

Certains modèles vont même jusqu’à capter des signaux émis par des tours émettrices aux États-Unis, au Mexique, au Canada, au Japon et en Chine de façon automatique en s’approchant de ces points atomiques.

Tour émettrice à Allouis (France):

Tour émettrice Allouis

D’où vient l’heure transmise à l’horloge ?

Il n’existe pas actuellement une horloge plus précise que l’horloge radio commandée. L’heure transmise à cette dernière provient de différentes institutions selon le pays. En Allemagne et en Europe, elle est définie par le PTB de Bruswick ou Institut Fédéral de Physique et de Métrologie. En Grande-Bretagne, la définition de l’heure locale atomique est établie par le Laboratoire National de Physique à Teddington.

Aux États-Unis, cette tâche revient au NIST (Institut National des Standards et de la Technologie) qui est situé au Fort Collins, au Colorado. Au Japon, il est du devoir du CRL à Tokyo (Laboratoire de Recherche en Communication) de s’en charger. En Chine, l’heure atomique est envoyée depuis le Centre National de l’Heure.

 

De quelle façon une horloge radio pilotée capte-t-elle l’heure ?

Les horloges atomiques dans différents pays du monde transmettent leurs données horaires à différentes tours émettrices. Ces tours couvrent une large surface d’impact et il vous suffira alors d’activer votre horloge se trouvant dans l’une des zones couvertes afin de bénéficier d’une heure précise.

On retrouve plusieurs tours émettrices aux États-Unis, au Canada, en Allemagne, en France, en Suisse, en Chine, au Japon, en Russie et à Taïwan. En général, la connexion à une tour est possible dans un rayon maximal de 1500 km.

 

Comment la tour transmet-elle l’heure à une horloge radio pilotée ?

Une tour émettrice émet un signal horaire spécifique sur la base d’une fréquence d’onde propre. À titre indicatif, voici une liste des tours principalement existantes un peu partout dans le monde.

Pays

Localisation

Signal horaire

Fréquence

États-Unis

Fort Collins, Colorado

WWVB

60 kHz

États-Unis

Fort Collins, Colorado

WWV

2,5 MHz/10 MHz/15 MHz/20 MHz

États-Unis

Kekaha, Hawaï

WWVH

2.5 MHz/5 MHz/10 MHz/15 MHz

Canada

Ottawa, Ontario

CHU

3,33 MHz/7,85 MHz/14,67 MHz

Allemagne

Mainflingen, Hesse

DCF77

77,5 kHz

France

Allouis

TDF

162 kHz

Suisse

Prangins

HBG

75 kHz

Royaume-Uni

Anthorn, Cumbria

GBZ

60 kHz

Russie

Elektrougli, Moscou

RBU

66,6 kHz

Taiwan

Chungli

BSF

77,5 kHz

Japon

Mont Otakadoya, Fukushima

JJY

40 kHz

Japon

Mont Hagane Kyushu

JJY

60 kHz

Chine

Xi’an

BPC

68,5 kHz

Chine

Xi’an

BPM

2,5 MHz/5 MHz/10 MHz

 

Une fois que votre horloge radio pilotée capte le signal horaire par le biais d’un récepteur placé dans son boitier, son heure se synchronise automatiquement de la même manière que la synchronisation des horloges à quartz.

 

À quel point une horloge radio pilotée est-elle précise ?

En passant de l’horlogerie mécanique à l’horlogerie à quartz, l’homme souligne déjà une avancée majeure dans la précision du temps. Mais par rapport à ces derniers, à quel point une horloge guidée par radio est-elle précise ?

Les horloges mécaniques sont en retard de quelques secondes à plusieurs minutes par semaine suite à un manque de remontage. Les horloges à quartz se retardent de quelques secondes par mois. Pour ce qui est des horloges radio commandées, elles ne sont en retard que d’une seconde en 3000 ans. C’est tout simplement incroyable !

Les avantages de l’horloge radio pilotée

L’utilisation d’une horlogerie radio guidée présente bien des lots d’avantages conséquents par rapport aux autres types d’horloges. Avec un tel modèle accroché au mur, vous n’aurez plus besoin de faire des ajustements manuels ou des remontages encombrants. Vous bénéficiez tout simplement d’une heure automatique à l’issue de la synchronisation au réseau de la tour émettrice la plus proche de votre domicile ou bureau.

On aime les horloges radio pilotées pour leurs heures réglées comme par magie sans intervention requise. En aucun cas, elles ne peuvent prendre du retard et ne s’arrêteront que lorsque leurs piles seront épuisées. Eh oui, tout comme l’horlogerie à quartz, l’horlogerie radio pilotée s’alimente de piles AA qu’il faudra placer dans son dos.

 

Une horloge décorative, symbole du progrès scientifique

Les horloges radio commandées symbolisent une avancée majeure des progrès de la science à répondre à nos moindres besoins au quotidien. Et en passant de l’heure d’été aux temps d’hiver, le changement se fait de manière automatique.

En plus de sa grande précision, l’horloge guidée à distance s’apprécie pour son aspect décoratif développé. En effet, elle est disponible selon différents styles afin d’inspirer plus d’originalité dans la décoration de vos pièces. Vous avez notamment le choix entre modèle classique, modèle à chiffres romains, à chiffres bâtons. En cherchant bien auprès d’un magasin en ligne, vous pourriez même trouver une horloge parlante ou une horloge à coucou qui répond aux mêmes principes de fonctionnement d’une horloge radio pilotée.

 collection horloge radio pilotées

Comment régler une horloge radio pilotée ?

La conception d’une horloge radio commandée répond uniquement à un usage privé en tant qu’horloge murale. Ainsi, toute autre utilisation à caractère commercial ou en vue d’une exploitation de son contenu est strictement déconseillée. En cas de dommages matériels ou de blessures en conséquence, le vendeur ne va prendre la peine de vous dédommager.

En raison de la complexité et de la fragilité de son système, une horloge guidée par station radio est toujours livrée avec une consigne d’utilisation où vous allez trouver les informations essentielles quant à son usage et ses réglages. Néanmoins, si vous avez égaré votre notice, vous pouvez tout simplement suivre nos recommandations à ce propos.

 

Réglage automatique de l’heure

  • Vous devez avant tout retirer la protection qui recouvre l’aiguille avant de mettre la pile en place.
  • À cet instant, vous allez encore constater qu’aucun contact n’est établi. C’est dû à la présence d’une bande isolante qu’il faudra aussi retirer avant de réinsérer la pile en respectant la polarité mentionnée au dos de l’horloge. Une insertion incorrecte peut en effet provoquer des dommages considérables.
  • Une fois que c’est fait, l’horloge radio pilotée passe automatique en mode « réglage rapide » durant lequel ses aiguilles se déplacent en quelques instants sur le chiffre 12.
  • Par la suite, elle commence à rechercher le signal radio émis par la tour émettrice connectée à une horloge atomique la plus proche.

Si elle reçoit le signal, ses aiguilles vont tourner automatiquement jusqu’à l’heure correcte, un processus qui dure en moyenne 15 minutes selon la proximité avec la tour. Si elle n’arrive pas à se connecter à une tour, son mécanisme va quand même s’activer, mais en commençant à 12 h

Comment se fait-il que le réglage automatique de l’horloge échoue ?

Plusieurs raisons expliquent l’échec du réglage automatique d’une horloge radio guidée. En la plaçant trop proche de la télévision ou des écrans d’ordinateur, vous condamnez son réseau à des perturbations. De ce fait, veuillez placer votre horloge à une distance minimale de 2 mètres. Aussi, évitez de le poser trop proche des cadres de fenêtre en métal.

Les pièces conçues à paroi en béton armé à l’intérieur des caves et des immeubles empêchent un bon captage de signal radio. Il vous sera dans ce cas plus difficile de régler votre horlogerie pilotée. Notez également que la nuit, les perturbations atmosphériques sont moins importantes, un fait qui facilite la réception du signal radio.

 

Obtenir une heure plus précise : comment synchroniser l’horloge ?

Afin d’obtenir une heure plus précise, veuillez maintenir enfoncer la touche « REC » au dos de l’horloge pendant quelques instants. Les aiguilles devront normalement bouger automatiquement et pointer l’heure exacte reçue par la station radio. En général, cette touche se situe entre les touches « RESET » et « M.SET ».

Une autre technique de synchronisation consiste à retirer/réinsérer la pile après 30 secondes à 1 minute ou encore à appuyer sur le bouton « RESET » qui va réinitialiser l’horloge. Il faudra attendre une quinzaine de minutes avant que cette méthode ne porte ses fruits.

 

Réglage manuel de l’heure

Il est possible de régler manuellement une horloge radio pilotée grâce à la touche « M.SET ». Vous n’avez qu’à maintenir cette dernière enfoncée pendant quelques secondes pour que les aiguilles tournent rapidement. Une fois qu’elles pointent l’heure voulue, retirez votre main.

 

Horloge solaire radio-pilotée, une amélioration de l’horlogerie pilotée

A priori, l’horloge guidée par radio ne présente aucun inconvénient, à l’exception de son mode d’alimentation qui exige la fourniture de piles de qualité. Et une fois ces piles épuisées, vous devez vite en acheter de nouveau pour pouvoir continuer à l’utiliser. On a alors pensé à un moyen plus écologique et plus pratique : une alimentation solaire.

Tout comme les panneaux photovoltaïques, les horloges solaires radio pilotées fonctionnent sur le même principe que les horloges radio commandées, mais avec comme différence une alimentation non pas par pile, mais par l’énergie solaire. Ainsi, elles se connectent toujours à une tour émettrice à proximité pour régler automatiquement son horloge.

Une horloge solaire radio pilotée n’a pas besoin de batterie pour vous donner l’heure. Pour la charger, il vous suffit de l’exposer au soleil assez longtemps. En principe, elle peut même se contenter d’une source de lumière artificielle. Elle peut par la suite vous servir pendant des heures même dans l’obscurité. Son illumination dure en moyenne deux ans.

 


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