第二節 熱敏電阻式溫度傳感器

熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，能夠測量微小的溫差，且結構簡單，價格低廉，經濟性好，在汽車電子控制系統中的應用越來越廣泛。

一、進氣溫度傳感器

1.進氣溫度傳感器的結構與工作原理

進氣溫度傳感器用于檢測進氣溫度，并將溫度信號轉換為電信號傳送給ECU。進氣溫度信號是各種控制功能的修正信號，如果進氣溫度信號中斷，則會導致發動機熱起動困難，廢氣排放量增大。

空氣流量傳感器測定的空氣流量為體積流量，需要配裝進氣溫度傳感器和大氣壓力傳感器。ECU根據發動機的進氣溫度信號和大氣壓力信號修正噴油量，使發動機自動適應外部環境溫度（寒冷或高溫）和大氣壓力（高原或平原）的變化。當進氣溫度低時（空氣密度大），熱敏電阻的阻值大，傳感器輸入ECU的信號電壓高，ECU控制噴油器增加噴油量；反之，當進氣溫度高時（空氣密度小），熱敏電阻的阻值小，傳感器輸入ECU的信號電壓低，ECU將控制噴油器減少噴油量。

(1)進氣溫度傳感器的安裝位置和結構 進氣溫度傳感器通常安裝在空氣濾清器之后的進氣軟管或空氣流量傳感器上，有的還在空氣流量傳感器和諧振腔上各安裝一個，以提高噴油量的控制精度，如圖3-2所示。

進氣溫度傳感器在電控汽油噴射系統中的作用是用來測量進氣溫度，因空氣密度隨溫度的變化而變化，而噴油量是按空氣質量來計算的，且理想空燃比是14.7：1，所以ECU必須根據進氣溫度對噴油量進行修正，以獲得最佳的空燃比。

進氣溫度傳感器的結構如圖3-3所示，該傳感器主要南絕緣套、塑料外殼、防水插座、銅墊圈、熱敏電阻等組成。

(2)進氣溫度傳感器的工作原理 進氣溫度傳感器采用負溫度系數熱敏電阻作為檢測元件，為能準確測量進氣溫度，常用塑料外殼加以保護，以防安裝部位的溫度影響傳感器的測量精度。

進氣溫度傳感器與電控汽油噴射系統ECU的連接電路如圖3-4所示。ECU根據進氣溫度傳感器輸入的信號來修正基本噴油量。進氣溫度傳感器的工作特性如圖3-5所示。

圖3-2 進氣溫度傳感器的安裝位置

圖3-3 進氣溫度傳感器的結構

圖3-4 進氣溫度傳感器與電控汽油噴射系統ECU的連接電路

圖3-5 進氣溫度傳感器的工作特性

2.進氣溫度傳感器的檢測方法

（1）單體檢測 關閉點火開關，斷開進氣溫度傳感器線束插接器，從發動機上拆下該傳感器；用制冷劑或壓縮空氣對進氣溫度傳感器進行降溫，也可采用放入熱水中加熱的方法對此傳感器進行加熱，如圖3-6所示；用萬用表電阻檔測量傳感器兩端子間的電阻（該阻值應為0.2～20kΩ），其電阻值隨溫度變化的規律應與圖3-5所示特性曲線的變化規律一致，如果電阻值不在此圖所示范圍內，則應更換該進氣溫度傳感器。

圖3-6 進氣溫度檢測

(2)就車檢測法 拔下進氣溫度傳感器插頭，接通點火開關，測量插頭上THA端子與E2端子之間的電壓值，該電壓應為5V，若無電壓，則應檢查ECU插接器上THA端子與E2端子之間的電壓值。若此電壓為SV，則表明ECU與傳感器之間的連接線路有故障；若無5V電壓，則為ECU有故障。插回插頭，起動發動機，測量傳感器THA端子與E2端子之間存不同溫度下的電壓值，該電壓值應在0.1～4.8V之間變化（車型不同略有差異，但變化規律基本上是相同的）。如果測量值與規定值不符，則說明進氣溫度傳感器有故障或者損壞，應予以更換。

(3)檢測進氣溫度傳感器與ECU之間連接線束的電阻值 用高阻抗萬用表的電阻檔測量傳感器信號端子與ECU信號端子之間的連接線束及傳感器搭鐵端子與ECU搭鐵端子之間的電阻值，此時線束應導通，且電阻值應小于1.5Ω，否則說明該線束短路或接線端子的接觸不好，應繼續檢查或更換線束。

二、冷卻液溫度傳感器

1.冷卻液溫度傳感器的工作原理

冷卻溫度傳感器用于檢測發動機冷卻液溫度，向ECU輸入冷卻液溫度信號，作為燃油噴射和點火正時的修正信號，同時也是其他控制系統的控制信號。在冷卻液溫度較低的冷機狀態下，應加濃可燃混合氣，使發動機穩定地燃燒。當發動機處于冷機狀態時，如果不發出冷機狀態信號，則可燃混合氣變得稀薄，發動機處于不正常工作狀態；反之，當發動機處于暖機狀態時，如果發出冷機狀態信號，則可燃混合氣變得過濃，發動機仍處于不正常工作狀態。冷卻液溫度傳感器的工作特性如圖3-7所示。冷卻液溫度傳感器插頭的端子與ECU的連接電路如圖3-8a所示，其中THW為信號端子，E2為搭鐵線端子。

圖3-7 冷卻液溫度傳感器的工作特性

從圖3-8b中可以看出，ECU使5V電壓通過阻值為1kΩ的電阻與晶體管串聯后再與阻值為10kΩ的電阻并聯的電路，然后經過傳感器搭鐵。當溫度比較低時，傳感器熱敏電阻的阻值較大，此時ECU使晶體管截止，5V電壓僅僅通過10kΩ電阻及傳感器后搭鐵，由于傳感器熱敏電阻的阻值與10kΩ相差不大，因此傳感器所測得的數據比較準確；而當溫度達到特定值51.6℃時，熱敏電阻的阻值發生了很大的變化，此時其阻值相對于10kΩ電阻的阻值已經較小，傳感器所測得的數據不再準確，而ECU使晶體管導通，5V電壓通過1kΩ電阻與晶體管串聯后再與10kΩ電阻并聯的電路，然后經過傳感器搭鐵，由于并聯后的阻值與1kΩ相差不大，即與溫度升高后傳感器的阻值相差不大，這樣即使溫度升高后熱敏電阻的阻值發生了變化，該電路也能保證測量結果的準確性。

圖3-8 冷卻液溫度傳感器插頭的端子與ECU的連接電路及電路圖

2.冷卻液溫度傳感器的安裝位置和結構

冷卻液溫度傳感器一般安裝在電控汽油噴射發動機缸體的缸蓋的水套及其上出液管等處，如圖3-9所示。冷卻液溫度傳感器的結構如圖3-10所示，該傳感器有雙端子式和單端子式兩種，主要由熱敏電阻、金屬引線、接線插座和殼體組成。

圖3-9 冷卻液溫度傳感器的安裝位置

圖3-10 冷卻液溫度傳感器的結構

三、冷卻液溫度傳感器的檢測方法

冷卻液溫度傳感器工作性能的好壞直接影響著電控汽油噴射發動機的噴油量，從而影響發動機的燃燒性能。若該傳感器損壞，則會使汽車發動機出現不易起動、T作不平穩等故障；若同時出現此類故障，則應對此傳感器進行檢測。實際上，在電控汽油噴射發動機巾，一般車型都有故障白診斷系統，若該傳感器或其他元件損壞，則故障白診斷系統幾乎都能檢測到故障部位，且以故障碼的形式在屏幕上顯示出來。冷卻液溫度傳感器的檢測方法如下：

1.檢測冷卻液溫度傳感器的電阻

(1)就車檢測 關閉點火開關，拔下冷卻液溫度傳感器插接器接頭，用高阻抗數字式萬用表電阻檔檢測傳感器插頭兩端子之間的電阻值，如圖3-11所示。該阻值應在0.2～20kΩ范圍內：否則若電阻值偏差過大，則說明冷卻液溫度傳感器已失效或損壞，應予以更換。

(2)單體檢測 從車上拆下冷卻液溫度傳感器，并將其放在水杯中，緩慢加熱提高水溫度，同時用萬用表測量該傳感器兩端子之間的電阻值，如圖3-12所示。該阻值隨溫度的變化應符合表3-1所示的要求：否則說明冷卻液溫度傳感器已失效或損壞，應更換傳感器。

圖3-11 就車檢測冷卻液溫度傳感器的阻值

圖3-12 單體檢測冷卻液溫度傳感器的阻值

表3-1 冷卻液溫度傳感器的阻值隨溫度的變化

2.檢測冷卻液溫度傳感器的信號電壓

打開點火開關，用萬用表的兩端子分別連接冷卻液溫度傳感器的信號線或ECU的信號線與搭鐵線，注意正、負極：將萬用表調至電壓檔測量傳感器的輸出電壓值，該電壓的大小應隨傳感器溫度的變化而變化，即溫度低時電壓高，溫度高時電壓低，測量結果應符合標準規定值，否則應更換傳感器。

3.檢測冷卻液溫度傳感器與ECU之間連接線束的電阻值

用高阻抗萬用表電阻檔測量冷卻液溫度傳感器信號端子與ECU信號端子之間連接線束及冷卻液溫度傳感器搭鐵線端子與ECU搭鐵線端子之間的電阻值。此時線束應導通，且電阻應小于1.5Ω；否則說明線束短路或搭鐵線端子的接觸不好，應繼續檢查或更換線束。

四、檢測方法在具體車型上的應用

以上已經對冷卻液溫度傳感器的檢測方法進行了簡單介紹，現在就一些常見車型上的冷卻液溫度傳感器的檢測方法進行舉例說明。

1.大眾CC轎車冷卻液溫度傳感器的檢測

大眾CC、速騰、邁騰、高爾夫等車型都使用同一型號的冷卻液溫度傳感器G62，G62使用的是負溫度系數熱敏電阻，安裝在發動機冷卻液出液管（即冷卻液套）中，用于檢測發動機冷卻液的溫度，并把所檢測到的溫度信號以電信號的形式輸入ECU，為修正噴油量及點火時刻提供依據。G62的插頭端子為端子1和端子2，與J623的插頭端子T60/57和T60/14相連，傳感器與發動機ECU的連接電路如圖3-13所示。

冷卻液溫度傳感器G62不斷地向ECU輸入冷卻液溫度信號，如果此時該傳感器發生故障或損壞，則信號也將中斷，ECU也不能再確定冷卻液溫度，這會導致發動機冷機或暖機狀態下起動困難、油耗增加、怠速不穩、廢氣排放增加等故障。冷卻液溫度傳感器的檢測方法如下：

(1)檢測電源電壓 拔下冷卻液溫度傳感器插接器插頭，打開點火開關，測量傳感器相應端子與J623端子T60/14和T60/57之間的電壓，電壓值應為5V左右。

(2)檢測信號電壓 插上冷卻液溫度傳感器插頭，接通點火開關，檢測端子2和端子1之間的信號電壓。該電壓應為0.5～4.8V；若該電壓不在此范圍內，則表明冷卻液溫度傳感器已失效或損壞，應予以更換。冷卻液溫度傳感器的信號電壓與冷卻液溫度之間的關系見表3-2。

圖3-13 冷卻液溫度傳感器與發動機ECU的連接電路

G42—進氣溫度傳感器 G62—冷卻液溫度傳感器 G70—空氣質量傳感器 G83—冷凝器出口處的冷卻液溫度傳感器（黑色） J623—發動機ECU（安裝在排水槽內中部） T5f—5芯F插頭連接 T60—60芯插頭連接 T94—94芯插頭連接 D101—連接1（安裝在發動機室導線束中）

ws—白色 sw—黑色 br—褐色 gn—綠色 bl—藍色 gr—灰色 ge—黃色

表3-2 冷卻液溫度傳感器的信號電壓與冷卻液溫度之間的關系

（3）檢測電阻 斷開點火開關，拆下冷卻液溫度傳感器，并將其放入裝滿冷卻液的容器中加熱，用萬用表測量不同溫度下該傳感器端子1、2間的電阻值。該阻值應滿足表3-3所示的要求，否則應更換傳感器。

表3-3 冷卻液溫度傳感器的電阻值與溫度之間的關系

2.新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器的檢測

新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器G62與冷卻液溫度表傳感器G2安裝在一個殼體里。冷卻液溫度傳感器使用的是一個NTC電阻，當冷卻液溫度升高時，其電阻值降低；冷卻液溫度表傳感器則將冷卻液溫度信號輸入ECU，為發動機修正噴油量和點火正時提供依據。新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器的結構和安裝位置及其與ECU的連接電路分別如圖3—14和圖3-15所示。

冷卻液溫度傳感器不斷地向ECU輸入冷卻液溫度信號，如果信號中斷，則ECU不能再確定冷卻液溫度，這將會導致發動機在冷機或熱機狀態下起動困難、油耗升高、怠速不穩、廢氣排放增加。冷卻液溫度傳感器插頭端子T4y/3和T4y/4分別與ECU的負信號線端子和T80/74線端子相接。傳感器的檢測方法如下：

(1)檢測電源電壓 拔下冷卻液溫度傳感器插頭，接通點火開關，測量ECU的T80/74與車身搭鐵之間的電壓，該電壓應為5V左右。

(2)檢測傳感器電阻值 關閉點火開關，拔下冷卻液溫度傳感器，將冷卻液溫度傳感器放入盛滿冷卻液的容器中加熱，在不同的溫度下測量傳感器兩端子T4y/3和T4y/4之間的電阻值。該電阻值應符合表3-4中的規定值；如果測量結果不符，則表明傳感器已損壞，應予以更換。

圖3-14 新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器的結構和安裝位置

圖3-15 新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器與ECU的連接電路

G2—冷卻液溫度表傳感器 G28—發動機轉速傳感器 G61—爆燃傳感器1 G62—冷卻液溫度傳感器 J361—Simos發動機ECU J519—中央電器控制單元 T3i—3芯黑色I插頭連接 T4y—4芯黑色Y插頭連接 T10f—10芯F插頭連接 T80—80芯黑色插頭連接 220—發動機線束內的搭鐵連接（傳感器搭鐵）

ws—白色 sw—黑色 ro—紅色 br—棕色 bl—藍色 gr—灰色 li—淡紫色 ge—黃色

表3-4 新款捷達轎車冷卻液溫度傳感器的電阻值與溫度之間的關系

五、蒸發器出口溫度傳感器的工作原理與結構

1.工作原理

蒸發器出口溫度傳感器安裝在汽車空調控制系統的蒸發器片上.如圖3-16所示，用以檢測蒸發器表面的溫度變化，控制空氣壓縮機的工作狀況。工作時，出口溫度傳感器檢測蒸發器表面的溫度信號，并將其轉化為電信號輸入空調控制系統的ECU，ECU將輸入的溫度信號與設定的溫度調節信號進行比較后，控制空調壓縮機電磁離合器的通斷，從而對空氣壓縮機的工作進行控制；同時還能利用此傳感器檢測到的溫度信號，防止蒸發器出現結冰現象。汽車空調控制系統的工作原理如圖3-17所示。

圖3-16 蒸發器出口溫度傳感器的安裝位置

圖3-17 汽車空調控制系統的工作原理

2.結構

蒸發器出口溫度傳感器仍采用負溫度系數熱敏電阻作為檢測元件，其工作溫度為20～60℃，其結構與特性如圖3-18所示。蒸發器出口溫度傳感器與ECU的連接圖及電路如圖3-19、圖3-20所示。

3.蒸發器出口溫度傳感器的檢測方法

若空調系統發生了故障，且在蒸發器的制冷劑出口處（即高壓管路上）出現了結冰現象（即冰堵），同時壓縮機不能正常工作，則蒸發器出口溫度傳感器的連接電路可能出現斷路或短路故障，此時應對蒸發器出口溫度傳感器進行檢測。檢測方法如下：

圖3-18 蒸發器結構與特性

圖3-19 新款高爾夫轎車蒸發器出口溫度傳感器與控制單元連接圖

G220—左側溫度風門伺服電動機電位計 G261—左側腳部空間出風口溫度傳感器 G262—右側腳部空間出風口溫度傳感器 G308—蒸發器溫度傳感器 J255—Climatronic ECU（安裝在中控臺之后） J519—中央電器控制單元 T6p—6芯 P插頭連接 T16c—16芯C插頭連接 T16d—16芯D插頭連接 T20c—20芯C插頭連接 V158—左側溫度風門伺服電動機 47—搭鐵點（在右前腳部空間中） 366—搭鐵連接1（在主導線束中） 388—搭鐵連接23（在主導線束中） L7—連接3（在空調器導線束中） L8—連接4（在空調器導線束中） ?—僅適用于不帶發動機自動起停系統的車輛 ?2—僅適用于帶發動機自動起停系統的車輛

ws—白色 sw—黑色 br—棕色 bl—藍色 gn—綠色 gr—灰色 rt—紅色

圖3-20 控制電路圖

1）檢查蒸發器出口溫度傳感器和空調控制器總成之間的插接器及各導線的連接情況，檢查空調控制器總成的狀況。

2）斷開點火系統，拆下蒸發器出口溫度傳感器，用萬用表電阻檔測量傳感器兩接頭端子之間在不同溫度下的電阻值，應符合一定的標準參考值（可查閱相關資料），且隨溫度的升高電阻值明顯減小，若不符合，則應更換蒸發器出口溫度傳感器。

六、排氣溫度傳感器

1.排氣溫度傳感器的工作原理

當發動機起動時，起動信號開關（ST）打開，同時點火開關打開，此時，警告燈亮，這是制造廠為檢查排氣溫度警告燈燈泡的燈絲是否良好而設置的功能。在行駛過程中，若排氣溫度過高超過900℃時，則排氣溫度傳感器的電阻值會降到0.43kΩ以下，此時排氣溫度警告燈點亮；當車廂底板溫度超過125℃時，底板溫度傳感器的電阻超過2kΩ，這時在排氣溫度警告燈點亮的同時蜂鳴器也發出響聲；當排氣溫度在900℃以下，底板溫度也低于125℃時，排氣溫度傳感器的電阻值大于0.43kΩ，底板溫度傳感器的電阻值低于2kΩ，這時排氣溫度警告燈不亮，蜂鳴器也無聲響。排氣溫度傳感器報警系統的電路如圖3-21所示。

圖3-21 排氣溫度傳感器報警系統的電路

2.排氣溫度傳感器的結構

排氣溫度傳感器安裝在汽車的三元催化轉化器上，用以檢測轉化器內排放氣體的溫度。排氣溫度傳感器的類型及結構如圖3-22所示，以新款奧迪TDI 2.0L轎車為例，其安裝位置如圖3-23所示。這種傳感器用于排氣裝置上三元催化轉化器內溫度過高時的報警系統，以防止因過熱而使催化劑性能下降，對車輛造成損失。正常工作情況下，該系統不工作，而發生失火等故障或工作條件極為苛刻時，該系統起動，并以排氣溫度警告燈點亮的方式，向駕駛人發出警告。

圖3-23 新款奧迪 TDI 2.0L轎車排氣溫度傳感器的安裝位置

1—廢氣渦輪增壓器 2—氧傳感器G39（帶有氧傳感器加熱裝置Z19） 3—排氣溫度傳感3G495 4—排氣壓力傳感器1G450 5—排氣溫度傳感器4G648 6—顆粒過濾器 7—排氣溫度傳感器1G235

3.檢測

（1）就車檢測 在接通點火開關時，排氣溫度警告燈點亮，而在發動機起動時警告燈熄滅，則表明傳感器良好。

（2）檢測傳感器電壓 斷開點火開關，用萬用表分別檢測T94/75、T94/32、T94/9與搭鐵線端子間電壓應為5V，否則表明電路發生故障。以新款奧迪 TDI 2.0L轎車為例，其排氣溫度傳感器連接電路如圖3-24所示。

（3）單體檢測 排氣溫度傳感器的單體檢測是指測量傳感器的電阻值。用爐子加熱傳感器的頂端40mm長的部分，直到靠近火焰呈暗紅色，這時傳感器插接器端子間的電阻值應為0.4～20kΩ。排氣溫度傳感器引線的橡膠管有損傷時，應當換用新的傳感器。

圖3-24 新款奧迪 TDI 2.0L轎車排氣溫度傳感器連接電路

G235—排氣溫度傳感器1 G495—排氣溫度傳感器3 G648—排氣溫度傳感器4 J623—發動機ECU T2gg—2芯GG插頭連接 T2gh—2芯GH插頭連接 T2gi—2芯GI插頭連接 T94—94芯插頭連接 316—搭鐵連接（傳感器搭鐵2，在發動機導線束中）

br—棕色 bl—藍色 gn—綠色 ge—灰色