典型的水温传感器和废气再循环温度传感器分析

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1.（温度传感器）的定义

温度传感器是利于热敏（电阻）的负特性，即电阻与温度成非线性反比例关系实现对温度的测量。

汽车上主要的温度（传感器）有冷却水温传感器、进气温度传感器、（变速箱）油温传感器、排气温度传感器、废气再循环温度传感器、车外温度传感器、车内温度传感器、空调蒸发器温度传感器等

本文将对两个典型的水温传感器和废气再循环温度传感器进行分析

2.水温传感器

2.1.水温传感器结构图

其中A-C端水温传感器选用精度较高的热敏电阻，A-C端无正负，GND通过水温传感器外壳接到发动机缸体上，B端接到仪表盘上供仪表盘显示水温。

注:B-GND端非必须，如仪表（控制器）无（CAN）通讯（网络），则需接入B-GND端；如仪表控制器有CAN通讯，可通过其他控制器接入A-C端，通过CAN发送给仪表控制器。

本文将只对A-C端进行分析，B-GND端原理相同，不再赘述。

2.2.水温传感器A-C端温度与电阻的曲线图

以UAES的某款水温传感器为例

2.3.控制器与水温传感器（接口）电路

2.4.水温传感器温度与（MCU）（ADC）电压关系计算

V(（AD）C)=VCC*RT/(RT+R1)

为了简化计算RT=Rnom

温度与V(ADC)的电压关系如下（R1=2.15K）

序号温度(度)V(ADV)单位：V序号温度(度)V(ADV)单位：V1-404.77350811501.3974532-304.61965812601.0852153-204.38962113700.8413934-104.06902214800.653053503.66393215900.5077316103.190845161000.3981167202.688172171100.3138628252.444735181200.2496699302.21286191300.19874910401.766917202300.1598381）开路电压/对VCC和Vbat电压的诊断区间设置在4.8V以上

2）短路电压的诊断电压设置在0.1V以下

风险：在极端低温或极端高温情况下会出现正常电压值与诊断电压重叠，但可以通过软件策略去解决重叠问题（其中水的沸点是100度，超过100度软件可以通过策略不落在120度以上区间，这样可以避免与对地短路区间电压重叠）

水温传感器温度与V(ADC)的曲线图如下

1）对于点与点之间的关系可以通过线性分解方式算出

2）曲线越平缓分辨率越低，曲线越陡峭分辨率越高。从曲线可以看出-10度到100度分压效果较好，比较贴切实际冷却液的温度范围。

水温传感器温度与V(ADC)的电压关系如下（依次R1=5.62k，2.15k，1k，0.6k）

R1阻值配置越大，下限越接近0V,将无法区分对地短路故障。R1阻值配置越小，上限越接近5V，将无法区分对VCC/Vbat短路故障。通过以上分析，建议选择R1=2.15K为宜

3.废气再循环温度传感器

3.1.废气再循环温度传感器结构图

1-2端为热敏电阻

3.2.废气再循环温度传感器温度与电阻的曲线图

以Sen（sata）的某款废气再循环温度传感器为例

3.3.控制器与废气再循环温度传感器接口电路

RL表示低温时上拉电阻；RHx表示高温时上拉电阻

3.4.废气再循环温度传感器温度与MCUADC电压关系计算

废气再循环温度传感器的RT从30.44ohm(Nom)到209.6kohm，范围跨度很大，通过选择一个上拉电阻很难区分，故选择在不同温度区间匹配不同上拉电阻的方式。

下面设定

RL=30kohm；

RH=RH1//RH2//RH3//RH4=250ohm（即RH1=RH2=RH3=RH4=1kohm）

则高温的计算为V(ADC)=VCC*RT/(RT+RH)

为了简化计算RT=Rnom

温度与V(ADC)的电压关系如下（RH=0.25k）

序号温度V(ADV)单位：V序号温度V(ADV)单位：V1-404.994191402.9822-304.990202302.7253-204.983211602.4744-104.972221702.235504.956231802.0106104.932241901.8027204.899252023.6128304.854262101.4409404.793272201.28610504.713282301.14911604.612292401.02612704.486302500.91813804.335312600.82314904.158322700.739151003.956332800.665161103.732342900.600171203.491353000.543181303.239

1）从上表和上图可以发现，40度以下与开路诊断或对VCC/VBAT诊断重叠2）曲线越平缓分辨率越低，曲线越陡峭分辨率越高。从曲线可以看出50度到300度分压效果较好；

低温的计算为V(ADC)=VCC*RT/(RT+RL)

为了简化计算RT=Rnom，或略三极管的压降以及RL//RH的影响

温度与V(ADC)的电压关系如下（RL=30k）

序号温度V(ADV)单位：V序号温度V(ADV)单位：V1-404.374191400.0612-304.003202300.0493-203.525211600.0404-102.975221700.033502.411231800.0286101.887241900.0237201.440252000.0208301.082262100.0179400.807272200.01410500.602282300.01211600.450292400.01112700.339302500.00913800.258312600.00814900.198322700.007151000.153332800.006161100.120342900.006171200.095353000.005181300.075

1）从上表和上图可以发现，90度以上与对VCC/VB