第二节 热敏电阻式温度传感器

热敏电阻式温度传感器灵敏度高，能够测量微小的温差，且结构简单，价格低廉，经济性好，在汽车电子控制系统中的应用越来越广泛。

一、进气温度传感器

1.进气温度传感器的结构与工作原理

进气温度传感器用于检测进气温度，并将温度信号转换为电信号传送给ECU。进气温度信号是各种控制功能的修正信号，如果进气温度信号中断，则会导致发动机热起动困难，废气排放量增大。

空气流量传感器测定的空气流量为体积流量，需要配装进气温度传感器和大气压力传感器。ECU根据发动机的进气温度信号和大气压力信号修正喷油量，使发动机自动适应外部环境温度（寒冷或高温）和大气压力（高原或平原）的变化。当进气温度低时（空气密度大），热敏电阻的阻值大，传感器输入ECU的信号电压高，ECU控制喷油器增加喷油量；反之，当进气温度高时（空气密度小），热敏电阻的阻值小，传感器输入ECU的信号电压低，ECU将控制喷油器减少喷油量。

(1)进气温度传感器的安装位置和结构 进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管或空气流量传感器上，有的还在空气流量传感器和谐振腔上各安装一个，以提高喷油量的控制精度，如图3-2所示。

进气温度传感器在电控汽油喷射系统中的作用是用来测量进气温度，因空气密度随温度的变化而变化，而喷油量是按空气质量来计算的，且理想空燃比是14.7：1，所以ECU必须根据进气温度对喷油量进行修正，以获得最佳的空燃比。

进气温度传感器的结构如图3-3所示，该传感器主要南绝缘套、塑料外壳、防水插座、铜垫圈、热敏电阻等组成。

(2)进气温度传感器的工作原理 进气温度传感器采用负温度系数热敏电阻作为检测元件，为能准确测量进气温度，常用塑料外壳加以保护，以防安装部位的温度影响传感器的测量精度。

进气温度传感器与电控汽油喷射系统ECU的连接电路如图3-4所示。ECU根据进气温度传感器输入的信号来修正基本喷油量。进气温度传感器的工作特性如图3-5所示。

图3-2 进气温度传感器的安装位置

图3-3 进气温度传感器的结构

图3-4 进气温度传感器与电控汽油喷射系统ECU的连接电路

图3-5 进气温度传感器的工作特性

2.进气温度传感器的检测方法

（1）单体检测 关闭点火开关，断开进气温度传感器线束插接器，从发动机上拆下该传感器；用制冷剂或压缩空气对进气温度传感器进行降温，也可采用放入热水中加热的方法对此传感器进行加热，如图3-6所示；用万用表电阻档测量传感器两端子间的电阻（该阻值应为0.2～20kΩ），其电阻值随温度变化的规律应与图3-5所示特性曲线的变化规律一致，如果电阻值不在此图所示范围内，则应更换该进气温度传感器。

图3-6 进气温度检测

(2)就车检测法 拔下进气温度传感器插头，接通点火开关，测量插头上THA端子与E2端子之间的电压值，该电压应为5V，若无电压，则应检查ECU插接器上THA端子与E2端子之间的电压值。若此电压为SV，则表明ECU与传感器之间的连接线路有故障；若无5V电压，则为ECU有故障。插回插头，起动发动机，测量传感器THA端子与E2端子之间存不同温度下的电压值，该电压值应在0.1～4.8V之间变化（车型不同略有差异，但变化规律基本上是相同的）。如果测量值与规定值不符，则说明进气温度传感器有故障或者损坏，应予以更换。

(3)检测进气温度传感器与ECU之间连接线束的电阻值 用高阻抗万用表的电阻档测量传感器信号端子与ECU信号端子之间的连接线束及传感器搭铁端子与ECU搭铁端子之间的电阻值，此时线束应导通，且电阻值应小于1.5Ω，否则说明该线束短路或接线端子的接触不好，应继续检查或更换线束。

二、冷却液温度传感器

1.冷却液温度传感器的工作原理

冷却温度传感器用于检测发动机冷却液温度，向ECU输入冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时的修正信号，同时也是其他控制系统的控制信号。在冷却液温度较低的冷机状态下，应加浓可燃混合气，使发动机稳定地燃烧。当发动机处于冷机状态时，如果不发出冷机状态信号，则可燃混合气变得稀薄，发动机处于不正常工作状态；反之，当发动机处于暖机状态时，如果发出冷机状态信号，则可燃混合气变得过浓，发动机仍处于不正常工作状态。冷却液温度传感器的工作特性如图3-7所示。冷却液温度传感器插头的端子与ECU的连接电路如图3-8a所示，其中THW为信号端子，E2为搭铁线端子。

图3-7 冷却液温度传感器的工作特性

从图3-8b中可以看出，ECU使5V电压通过阻值为1kΩ的电阻与晶体管串联后再与阻值为10kΩ的电阻并联的电路，然后经过传感器搭铁。当温度比较低时，传感器热敏电阻的阻值较大，此时ECU使晶体管截止，5V电压仅仅通过10kΩ电阻及传感器后搭铁，由于传感器热敏电阻的阻值与10kΩ相差不大，因此传感器所测得的数据比较准确；而当温度达到特定值51.6℃时，热敏电阻的阻值发生了很大的变化，此时其阻值相对于10kΩ电阻的阻值已经较小，传感器所测得的数据不再准确，而ECU使晶体管导通，5V电压通过1kΩ电阻与晶体管串联后再与10kΩ电阻并联的电路，然后经过传感器搭铁，由于并联后的阻值与1kΩ相差不大，即与温度升高后传感器的阻值相差不大，这样即使温度升高后热敏电阻的阻值发生了变化，该电路也能保证测量结果的准确性。

图3-8 冷却液温度传感器插头的端子与ECU的连接电路及电路图

2.冷却液温度传感器的安装位置和结构

冷却液温度传感器一般安装在电控汽油喷射发动机缸体的缸盖的水套及其上出液管等处，如图3-9所示。冷却液温度传感器的结构如图3-10所示，该传感器有双端子式和单端子式两种，主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成。

图3-9 冷却液温度传感器的安装位置

图3-10 冷却液温度传感器的结构

三、冷却液温度传感器的检测方法

冷却液温度传感器工作性能的好坏直接影响着电控汽油喷射发动机的喷油量，从而影响发动机的燃烧性能。若该传感器损坏，则会使汽车发动机出现不易起动、T作不平稳等故障；若同时出现此类故障，则应对此传感器进行检测。实际上，在电控汽油喷射发动机巾，一般车型都有故障白诊断系统，若该传感器或其他元件损坏，则故障白诊断系统几乎都能检测到故障部位，且以故障码的形式在屏幕上显示出来。冷却液温度传感器的检测方法如下：

1.检测冷却液温度传感器的电阻

(1)就车检测 关闭点火开关，拔下冷却液温度传感器插接器接头，用高阻抗数字式万用表电阻档检测传感器插头两端子之间的电阻值，如图3-11所示。该阻值应在0.2～20kΩ范围内：否则若电阻值偏差过大，则说明冷却液温度传感器已失效或损坏，应予以更换。

(2)单体检测 从车上拆下冷却液温度传感器，并将其放在水杯中，缓慢加热提高水温度，同时用万用表测量该传感器两端子之间的电阻值，如图3-12所示。该阻值随温度的变化应符合表3-1所示的要求：否则说明冷却液温度传感器已失效或损坏，应更换传感器。

图3-11 就车检测冷却液温度传感器的阻值

图3-12 单体检测冷却液温度传感器的阻值

表3-1 冷却液温度传感器的阻值随温度的变化

2.检测冷却液温度传感器的信号电压

打开点火开关，用万用表的两端子分别连接冷却液温度传感器的信号线或ECU的信号线与搭铁线，注意正、负极：将万用表调至电压档测量传感器的输出电压值，该电压的大小应随传感器温度的变化而变化，即温度低时电压高，温度高时电压低，测量结果应符合标准规定值，否则应更换传感器。

3.检测冷却液温度传感器与ECU之间连接线束的电阻值

用高阻抗万用表电阻档测量冷却液温度传感器信号端子与ECU信号端子之间连接线束及冷却液温度传感器搭铁线端子与ECU搭铁线端子之间的电阻值。此时线束应导通，且电阻应小于1.5Ω；否则说明线束短路或搭铁线端子的接触不好，应继续检查或更换线束。

四、检测方法在具体车型上的应用

以上已经对冷却液温度传感器的检测方法进行了简单介绍，现在就一些常见车型上的冷却液温度传感器的检测方法进行举例说明。

1.大众CC轿车冷却液温度传感器的检测

大众CC、速腾、迈腾、高尔夫等车型都使用同一型号的冷却液温度传感器G62，G62使用的是负温度系数热敏电阻，安装在发动机冷却液出液管（即冷却液套）中，用于检测发动机冷却液的温度，并把所检测到的温度信号以电信号的形式输入ECU，为修正喷油量及点火时刻提供依据。G62的插头端子为端子1和端子2，与J623的插头端子T60/57和T60/14相连，传感器与发动机ECU的连接电路如图3-13所示。

冷却液温度传感器G62不断地向ECU输入冷却液温度信号，如果此时该传感器发生故障或损坏，则信号也将中断，ECU也不能再确定冷却液温度，这会导致发动机冷机或暖机状态下起动困难、油耗增加、怠速不稳、废气排放增加等故障。冷却液温度传感器的检测方法如下：

(1)检测电源电压 拔下冷却液温度传感器插接器插头，打开点火开关，测量传感器相应端子与J623端子T60/14和T60/57之间的电压，电压值应为5V左右。

(2)检测信号电压 插上冷却液温度传感器插头，接通点火开关，检测端子2和端子1之间的信号电压。该电压应为0.5～4.8V；若该电压不在此范围内，则表明冷却液温度传感器已失效或损坏，应予以更换。冷却液温度传感器的信号电压与冷却液温度之间的关系见表3-2。

图3-13 冷却液温度传感器与发动机ECU的连接电路

G42—进气温度传感器 G62—冷却液温度传感器 G70—空气质量传感器 G83—冷凝器出口处的冷却液温度传感器（黑色） J623—发动机ECU（安装在排水槽内中部） T5f—5芯F插头连接 T60—60芯插头连接 T94—94芯插头连接 D101—连接1（安装在发动机室导线束中）

ws—白色 sw—黑色 br—褐色 gn—绿色 bl—蓝色 gr—灰色 ge—黄色

表3-2 冷却液温度传感器的信号电压与冷却液温度之间的关系

（3）检测电阻 断开点火开关，拆下冷却液温度传感器，并将其放入装满冷却液的容器中加热，用万用表测量不同温度下该传感器端子1、2间的电阻值。该阻值应满足表3-3所示的要求，否则应更换传感器。

表3-3 冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系

2.新款捷达轿车冷却液温度传感器的检测

新款捷达轿车冷却液温度传感器G62与冷却液温度表传感器G2安装在一个壳体里。冷却液温度传感器使用的是一个NTC电阻，当冷却液温度升高时，其电阻值降低；冷却液温度表传感器则将冷却液温度信号输入ECU，为发动机修正喷油量和点火正时提供依据。新款捷达轿车冷却液温度传感器的结构和安装位置及其与ECU的连接电路分别如图3—14和图3-15所示。

冷却液温度传感器不断地向ECU输入冷却液温度信号，如果信号中断，则ECU不能再确定冷却液温度，这将会导致发动机在冷机或热机状态下起动困难、油耗升高、怠速不稳、废气排放增加。冷却液温度传感器插头端子T4y/3和T4y/4分别与ECU的负信号线端子和T80/74线端子相接。传感器的检测方法如下：

(1)检测电源电压 拔下冷却液温度传感器插头，接通点火开关，测量ECU的T80/74与车身搭铁之间的电压，该电压应为5V左右。

(2)检测传感器电阻值 关闭点火开关，拔下冷却液温度传感器，将冷却液温度传感器放入盛满冷却液的容器中加热，在不同的温度下测量传感器两端子T4y/3和T4y/4之间的电阻值。该电阻值应符合表3-4中的规定值；如果测量结果不符，则表明传感器已损坏，应予以更换。

图3-14 新款捷达轿车冷却液温度传感器的结构和安装位置

图3-15 新款捷达轿车冷却液温度传感器与ECU的连接电路

G2—冷却液温度表传感器 G28—发动机转速传感器 G61—爆燃传感器1 G62—冷却液温度传感器 J361—Simos发动机ECU J519—中央电器控制单元 T3i—3芯黑色I插头连接 T4y—4芯黑色Y插头连接 T10f—10芯F插头连接 T80—80芯黑色插头连接 220—发动机线束内的搭铁连接（传感器搭铁）

ws—白色 sw—黑色 ro—红色 br—棕色 bl—蓝色 gr—灰色 li—淡紫色 ge—黄色

表3-4 新款捷达轿车冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系

五、蒸发器出口温度传感器的工作原理与结构

1.工作原理

蒸发器出口温度传感器安装在汽车空调控制系统的蒸发器片上.如图3-16所示，用以检测蒸发器表面的温度变化，控制空气压缩机的工作状况。工作时，出口温度传感器检测蒸发器表面的温度信号，并将其转化为电信号输入空调控制系统的ECU，ECU将输入的温度信号与设定的温度调节信号进行比较后，控制空调压缩机电磁离合器的通断，从而对空气压缩机的工作进行控制；同时还能利用此传感器检测到的温度信号，防止蒸发器出现结冰现象。汽车空调控制系统的工作原理如图3-17所示。

图3-16 蒸发器出口温度传感器的安装位置

图3-17 汽车空调控制系统的工作原理

2.结构

蒸发器出口温度传感器仍采用负温度系数热敏电阻作为检测元件，其工作温度为20～60℃，其结构与特性如图3-18所示。蒸发器出口温度传感器与ECU的连接图及电路如图3-19、图3-20所示。

3.蒸发器出口温度传感器的检测方法

若空调系统发生了故障，且在蒸发器的制冷剂出口处（即高压管路上）出现了结冰现象（即冰堵），同时压缩机不能正常工作，则蒸发器出口温度传感器的连接电路可能出现断路或短路故障，此时应对蒸发器出口温度传感器进行检测。检测方法如下：

图3-18 蒸发器结构与特性

图3-19 新款高尔夫轿车蒸发器出口温度传感器与控制单元连接图

G220—左侧温度风门伺服电动机电位计 G261—左侧脚部空间出风口温度传感器 G262—右侧脚部空间出风口温度传感器 G308—蒸发器温度传感器 J255—Climatronic ECU（安装在中控台之后） J519—中央电器控制单元 T6p—6芯 P插头连接 T16c—16芯C插头连接 T16d—16芯D插头连接 T20c—20芯C插头连接 V158—左侧温度风门伺服电动机 47—搭铁点（在右前脚部空间中） 366—搭铁连接1（在主导线束中） 388—搭铁连接23（在主导线束中） L7—连接3（在空调器导线束中） L8—连接4（在空调器导线束中） ∗—仅适用于不带发动机自动起停系统的车辆 ∗2—仅适用于带发动机自动起停系统的车辆

ws—白色 sw—黑色 br—棕色 bl—蓝色 gn—绿色 gr—灰色 rt—红色

图3-20 控制电路图

1）检查蒸发器出口温度传感器和空调控制器总成之间的插接器及各导线的连接情况，检查空调控制器总成的状况。

2）断开点火系统，拆下蒸发器出口温度传感器，用万用表电阻档测量传感器两接头端子之间在不同温度下的电阻值，应符合一定的标准参考值（可查阅相关资料），且随温度的升高电阻值明显减小，若不符合，则应更换蒸发器出口温度传感器。

六、排气温度传感器

1.排气温度传感器的工作原理

当发动机起动时，起动信号开关（ST）打开，同时点火开关打开，此时，警告灯亮，这是制造厂为检查排气温度警告灯灯泡的灯丝是否良好而设置的功能。在行驶过程中，若排气温度过高超过900℃时，则排气温度传感器的电阻值会降到0.43kΩ以下，此时排气温度警告灯点亮；当车厢底板温度超过125℃时，底板温度传感器的电阻超过2kΩ，这时在排气温度警告灯点亮的同时蜂鸣器也发出响声；当排气温度在900℃以下，底板温度也低于125℃时，排气温度传感器的电阻值大于0.43kΩ，底板温度传感器的电阻值低于2kΩ，这时排气温度警告灯不亮，蜂鸣器也无声响。排气温度传感器报警系统的电路如图3-21所示。

图3-21 排气温度传感器报警系统的电路

2.排气温度传感器的结构

排气温度传感器安装在汽车的三元催化转化器上，用以检测转化器内排放气体的温度。排气温度传感器的类型及结构如图3-22所示，以新款奥迪TDI 2.0L轿车为例，其安装位置如图3-23所示。这种传感器用于排气装置上三元催化转化器内温度过高时的报警系统，以防止因过热而使催化剂性能下降，对车辆造成损失。正常工作情况下，该系统不工作，而发生失火等故障或工作条件极为苛刻时，该系统起动，并以排气温度警告灯点亮的方式，向驾驶人发出警告。

图3-23 新款奥迪 TDI 2.0L轿车排气温度传感器的安装位置

1—废气涡轮增压器 2—氧传感器G39（带有氧传感器加热装置Z19） 3—排气温度传感3G495 4—排气压力传感器1G450 5—排气温度传感器4G648 6—颗粒过滤器 7—排气温度传感器1G235

3.检测

（1）就车检测 在接通点火开关时，排气温度警告灯点亮，而在发动机起动时警告灯熄灭，则表明传感器良好。

（2）检测传感器电压 断开点火开关，用万用表分别检测T94/75、T94/32、T94/9与搭铁线端子间电压应为5V，否则表明电路发生故障。以新款奥迪 TDI 2.0L轿车为例，其排气温度传感器连接电路如图3-24所示。

（3）单体检测 排气温度传感器的单体检测是指测量传感器的电阻值。用炉子加热传感器的顶端40mm长的部分，直到靠近火焰呈暗红色，这时传感器插接器端子间的电阻值应为0.4～20kΩ。排气温度传感器引线的橡胶管有损伤时，应当换用新的传感器。

图3-24 新款奥迪 TDI 2.0L轿车排气温度传感器连接电路

G235—排气温度传感器1 G495—排气温度传感器3 G648—排气温度传感器4 J623—发动机ECU T2gg—2芯GG插头连接 T2gh—2芯GH插头连接 T2gi—2芯GI插头连接 T94—94芯插头连接 316—搭铁连接（传感器搭铁2，在发动机导线束中）

br—棕色 bl—蓝色 gn—绿色 ge—灰色