解密世界上最小的温度传感器芯片

贺利氏科技集团总部位于德国哈瑙市，是一家全球领先的家族投资企业。 公司在1660年从一间小药房起家。 如今，贺利氏集团的业务涵盖环保、电子、健康和工业应用等领域。2020年贺利氏总营收为315亿欧元，旗下有11个业务部门，业务遍布全球40个国家，100+地区。

在工业互联网时代，传感器是网络互联数据产生的根源，是工业互联网的神经末梢，是不可或缺的关键器件。同样，工业互联网的建设，将对传感器产业产生全方位、深层次、革命性的影响，未来传感器市场的潜力不言而喻。

据前瞻产业研究院发布的《中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》统计数据显示：2019年中国智能传感器产业规模将达到263亿元，未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为19.70%，预计2023年市场规模将达到540亿元。

传感器件尤其是智能传感器的快速发展，离不开行业上下游的不断创新，以颠覆性和增长型市场为目标的贺利氏先进传感器是该领域的领先企业之一。

图1|贺利氏传感器概览，温度传感测量范围-196℃-+1000℃

其凭借着在先进传感器领域深厚的技术积累，目前主要的实力产品包括薄膜型铂电阻温度芯片、加热器、颗粒物传感器等产品，为传统汽车尾气温度排放、新能源汽车功率器件、充电设备等领域提供了优质的产品服务。其中在薄膜式铂电阻芯片领域，贺利氏先进传感器是全球最大的铂金薄膜电阻制造商，每年为全球市场提供近亿只温度“芯”。

另外，

图2|贺利氏最小最薄的温度芯片

贺利氏先进传感器的主要优势：

Ÿ 温度广 ：贺利氏薄膜式铂电阻芯片的产品应用温度范围是-200℃ 到1000℃，几乎覆盖各个行业需要的温度范围；

Ÿ 种类全 ：可提供各种尺寸的包括带引脚、SMD贴片形式的温度芯片，同时也可提供带封装的成品温度传感器成品，客户选择性强；

Ÿ 产能足 ：贺利氏先进传感器目前是行业内具备最大产能的薄膜式铂电阻芯片的供应商，同时企业在马来西亚新投产的工厂将进一步促进产能的提升，以满足日益增长的客户需求；

Ÿ 响应快 ：贺利氏先进传感器2019年开始建立国内业务团队和测试实验室，极大地短了对客户的响应时间。

贺利氏下一步将继续往下游领域拓展，通过和终端客户的业务交流去促进现有客户的业务发展，通过自身的产品优势助力行业的发展。

贺利氏与中国

在中国经济发展持续向好的版图中，中国的新能源汽车产业尤其耀眼，处在爆发式增长阶段。来自中国汽车工业协会最新统计显示，截至2021年5月底，我国新能源汽车保有量约580万辆，约占全球新能源汽车总量的50%。

新能源汽车行业对新能源汽车创新解决方案的安全性和可靠性，以及相关的智能技术有着极高的要求。这成为企业在竞争中获得成功的重要因素。作为在新能源汽车传感器开发和应用具备权威性的跨国企业，贺利氏先进传感器未来将在新能源行业重点布局，且开发出相应的高端产品。企业看好这一热门行业，将同客户一起开发新产品，以助力中国新能源汽车行业的不断发展。

图3|贺利氏微型传感器

据悉，贺利氏进入大中华地区已近50年，凭借在贵金属、材料和科技、传感器、生物材料及医用产品、石英玻璃和特种光源领域的领先技术，成功为中国众多客户提供了优质的解决方案。中国是贺利氏最重要市场之一，中国市场目前占贺利氏全球业务的43%左右。

贺利氏称，作为一家高科技企业，其发展离不开中国市场。凭借着对市场新趋势的敏锐洞察和持续创新的能力，贺利氏成功融入到中国蓬勃发展的智慧经济浪潮之中。据悉，贺利氏近些年更是不断加大对中国的投入，包括前几年贺利氏在全球工厂中投资最大的就是中国。

未来，贺利氏将利用自身优势，不断加大创新力度，并提供更好的服务和解决方案，推动更多中国制造企业向“智造”转型。

一个简单的传感器电压低故障，8天都没修好

共轨导读

对于单个传感器的电路故障，一般是比较好维修的，无非就是线路或者传感器的故障。今天带来的故障案例却不同以往，明明是一个简单的传感器电压低的故障，却查了将近8天，前后来了一共5拨人。

那么我们就来看下这个故障到底有什么神奇之处，我相信这个点90%的人都不知道！

故障案例

师傅在维修这辆车之前，已经有4拨人动过这辆车了，但是都没有修好。据司机描述，挂挡行驶时限速1800转，但是停车就可以踩到3500转，一旦挂挡起步就又限速1800。

故障排查

第一步：读取故障码

不管别人是怎么修的，师傅按照正常步骤走。首先插上解码仪，读取故障码，发现故障码为P0097：进气温度传感器信号电压低于下限—历史故障。询问司机，之前也是出现的一样的故障码。

传感器信号电压正常情况下会有一个工作范围，当信号电压超过最大值或者低于最小值且持续一段时间（200ms左右）,就会报出信号电压过高或过低的故障码。

对于进气温度传感器的电压值的范围是：0.2V-4.95V，若是超过该范围就会报出电压过低或过高的故障。

该故障是电压低，一般可能的故障点就是：

1.进气温度传感器的信号线对地短路；

2.进气温度传感器的供电线对地短路；

3.温度传感器损坏，导通；

4.电脑板或数据问题。

第二步：检查传感器线路

这可就让人疑惑了，这么个简单的电路故障，居然四拨人都没有修好？学艺不精吧！首先还是按照正常步骤查一遍，拔开插头测量开路电压，均正常：5V，5V，5.6V，0V。压力信号线正常对地电压应该是5.5V左右，均为正常。

第三步：传感器电阻合理值检查

传感器坏了？刚想去找一下配件，换一下试试，司机却说这个前面的人已经试过了，换了新的传感器也没有用，甚至电脑板都换过测试过一遍。电脑板也换过了？不放心，还是先测一下传感器的温度电阻看看。

但这是社区的，单拿出来的话，不如和他们合作，阻测下来是0.866，由于现在是正午，天气比较热，大气温度也有个36℃。由于测量的时候是着车状态，经过增压中冷后的温度还是要比进气温度高的（40℃+），所以0.866也是属于正常范围。

第四步：跟车测试

师傅这时候注意到一点，读出来的是历史故障，是不是有可能是线路虚接呢？先暂时飞线看看行不行。正准备飞线，发现已有前人做过类似的操作了。不管，自己再试一遍。接完线后，清码，试车看看。

先原地试车，发现没有任何故障码复现，也没有出现限速的问题。

于是决定出去跟车试试，当车辆还没有开出去200m,发现又限速了。一看故障码，故障码又复现了，并且是当前故障。

这时候熄火，重新原地试车还是没问题，只要一走就又出问题。这么神奇的吗？

第五步：喷油器检查

静下心来分析一下，传感器没有问题，电压也没有问题，线也飞过了，甚至之前也换过电脑板了。但是这个就是简单的电路故障啊，能换的都换了，到底问题出在哪呢？

难道不是这个故障导致的限速？

于是师傅，开始去查其他地方了，车速传感器、离合器开关、刹车开关等等，统统都拔掉检查了一遍，还是没有查到故障点。

于是决定把喷嘴拆出来上实验台上来测一下，看看是不是喷油器的问题。结果放到试验台上测也没有问题，装回去又发现问题了——车打不着了。

好了，老故障没解决，新故障又出现了，这个车真的是一波三折啊。

第六步：更换喷油器

修了一天，只能第二天起来接着查了。打不着车？尝试着喷启动液试试，发现喷启动液是可以着车的，但是过了一会就自己熄火了。解码仪读，也没有什么故障。那么可能就是之前拆装喷嘴的问题了，查喷油器加电良好。是不是喷油器卡死了？因为德尔福的喷嘴特别容易卡死。更换四支喷油器之后，车辆再次打着。

小贴士：

在拆装喷油器时，应首先使用气枪吹干净，防止进入灰尘卡死喷油器。

第七步：跟车读取数据流

尽管能着车了，但故障还是依旧。没办法继续跟车，看看有没有什么异常的数据流。调出了一大堆的数据流，挨个看，确实发现有不对劲的地方了。数据流如下：

由于从高速到限速时间过短，其他数据流来不及看清变化。但是可以明显看到进气温度这一项的数据流不对。怎么怠速的时候温度就到65℃了？正常应该也就40℃左右啊。

限速之后25℃还是可以理解的，因为在出现进气温度电路相关故障时，电脑板会给出替代值。一般起动时，替代值为-20℃；起动后为25℃。

第八步：拆缸盖检查气门

正常情况下，进气温度不可能达到这么高的，高温气体反窜了？那问题就大了，能想到的可能就是气门损坏了。没办法，只能拆开缸盖检查气门了。最终发现气门破损了，导致严重漏气，高温气体被压缩至进气管，导致进气温度传感器检测温度过高。

更换气门后，故障码不再出现，故障解决。

知识拓展

看完这么多，相信大家对这个故障还是有疑惑的，接下来小轨就给大家梳理一下。

为什么怠速时温度不合理（65℃），却不报温度过高的故障呢？

车辆在标定的时候，根据厂家不同对进气温度上限值有着不同的标定，一般温度为60~70℃，所以在进气温度达到65℃时，并未达到该德尔福系统的标定值，所以不会报出进气温度过高相关的故障。所以在正常试车的时候，没有任何故障的报出。

车辆行驶时为什么会报出电路故障呢？

在解决这个问题的时候，我们需要先了解一下进气温度传感器的基本工作原理。

首先，进气温度、环境温度等传感器都是采用的负热敏电阻（排温是正热敏）。那么什么是负热敏呢？

负热敏电阻传感器其电阻值随着进气温度的变化而变化。进气温度变低时，热敏电阻的电阻值增大；温度变高时，热敏电阻的电阻值减小（如下图），能够改变发动机控制模块（ECU）提供的5V信号电路上的电压。

我们下面接着了解一下ECU和传感器是如何配合进行工作的呢，对于进气温度传感器采用的是“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供0~5V模拟信号的方式。

在ECU内部有一个定值电阻R与传感器上的热敏电阻串联。串联电阻分压，加在两个电阻之上的电压为固定值5V,此时我们测量ECU内部电阻R为1200Ω左右。

我们通过特性图发现，当温度高到一定程度的时候，电阻就会很小（假设极限情况电阻为0），同时电脑板检测到的电压值就会很小，当电压值小于电路故障设定值时，就会报出电路相关的故障。下面以博世EDC17CV44系统为例说明：

从图中我们可以看出，当电压小于200mV，大于4950mV时，就会报出电压低和电压高的故障。但是当进气温度为200℃时，电脑板检测的电压仅为136mV,肯定就会报出电压低于下限的故障。

维修点评

所以该故障其实是高温气体反串之后，造成进气温度升高到一定值，从而导致报出电路方面的故障。此电路故障，按照我们正常的排查逻辑是根本排查不出来的，因为本身就不是电路故障，所以才会误导了一大批人。

但师傅在排查时，还是有不当的操作的：

1.当电路方面都排查结束后，首先第一步就是应该去读取数据流，而不是盲目的去排查喷油器等方面的故障。若是一开始就去读取数据流，肯定能直接找到故障点。

2.不要盲目拆装喷油器，很多人在维修车辆的时候喜欢去直接动喷油器，校一下油嘴。其实没有明确现象指向喷油器的时候，尽量不要去动喷油器，该案例师傅就犯了这个错误，并且拆装时一定要吹扫干净，防止进灰卡滞。

今日互动

师傅们还见过哪些报的是电路故障，实际上维修却不是电路故障的案例呢？欢迎在下方留言，大家一起学习！

本文卡家号作者：共轨之家

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