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。
(资料图片仅供参考)
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MCUADC电压关系计算
V(ADC)=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：V |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | -40 | 4.773508 | 11 | 50 | 1.397453 |
| 2 | -30 | 4.619658 | 12 | 60 | 1.085215 |
| 3 | -20 | 4.389621 | 13 | 70 | 0.841393 |
| 4 | -10 | 4.069022 | 14 | 80 | 0.653053 |
| 5 | 0 | 3.663932 | 15 | 90 | 0.507731 |
| 6 | 10 | 3.190845 | 16 | 100 | 0.398116 |
| 7 | 20 | 2.688172 | 17 | 110 | 0.313862 |
| 8 | 25 | 2.444735 | 18 | 120 | 0.249669 |
| 9 | 30 | 2.21286 | 19 | 130 | 0.198749 |
| 10 | 40 | 1.766917 | 20 | 140 | 0.159838 |
1）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Sensata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MCU ADC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：V |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | -40 | 4.994 | 19 | 140 | 2.982 |
| 2 | -30 | 4.990 | 20 | 150 | 2.725 |
| 3 | -20 | 4.983 | 21 | 160 | 2.474 |
| 4 | -10 | 4.972 | 22 | 170 | 2.235 |
| 5 | 0 | 4.956 | 23 | 180 | 2.010 |
| 6 | 10 | 4.932 | 24 | 190 | 1.802 |
| 7 | 20 | 4.899 | 25 | 200 | 1.612 |
| 8 | 30 | 4.854 | 26 | 210 | 1.440 |
| 9 | 40 | 4.793 | 27 | 220 | 1.286 |
| 10 | 50 | 4.713 | 28 | 230 | 1.149 |
| 11 | 60 | 4.612 | 29 | 240 | 1.026 |
| 12 | 70 | 4.486 | 30 | 250 | 0.918 |
| 13 | 80 | 4.335 | 31 | 260 | 0.823 |
| 14 | 90 | 4.158 | 32 | 270 | 0.739 |
| 15 | 100 | 3.956 | 33 | 280 | 0.665 |
| 16 | 110 | 3.732 | 34 | 290 | 0.600 |
| 17 | 120 | 3.491 | 35 | 300 | 0.543 |
| 18 | 130 | 3.239 |
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：V |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | -40 | 4.374 | 19 | 140 | 0.061 |
| 2 | -30 | 4.003 | 20 | 150 | 0.049 |
| 3 | -20 | 3.525 | 21 | 160 | 0.040 |
| 4 | -10 | 2.975 | 22 | 170 | 0.033 |
| 5 | 0 | 2.411 | 23 | 180 | 0.028 |
| 6 | 10 | 1.887 | 24 | 190 | 0.023 |
| 7 | 20 | 1.440 | 25 | 200 | 0.020 |
| 8 | 30 | 1.082 | 26 | 210 | 0.017 |
| 9 | 40 | 0.807 | 27 | 220 | 0.014 |
| 10 | 50 | 0.602 | 28 | 230 | 0.012 |
| 11 | 60 | 0.450 | 29 | 240 | 0.011 |
| 12 | 70 | 0.339 | 30 | 250 | 0.009 |
| 13 | 80 | 0.258 | 31 | 260 | 0.008 |
| 14 | 90 | 0.198 | 32 | 270 | 0.007 |
| 15 | 100 | 0.153 | 33 | 280 | 0.006 |
| 16 | 110 | 0.120 | 34 | 290 | 0.006 |
| 17 | 120 | 0.095 | 35 | 300 | 0.005 |
| 18 | 130 | 0.075 |
1）从上表和上图可以发现，90度以上与对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-40度到50度分压效果较好；
综合以上，可以将RL与RH的软件切换设置在40~60度之间。
关键词：
