在汽车电子系统中,电磁兼容性(EMC)是一个至关重要的问题。尤其是在电动汽车领域,电磁干扰情况较为复杂。我们都了解到电动汽车存在较大的电磁干扰,而温度信号作为模拟信号,具有幅值低、电流小的特点,理论上很容易受到干扰。那么在整车设计时,温度信号是否需要进行特殊的 EMC 处理呢?其受干扰的风险究竟有多大?本次,我们就来深入探讨汽车的温度信号是否真的容易被干扰。
典型的温度信号电路
目前,汽车的温度采样大多采用温度系数电阻。这种电阻的阻值会随着温度的变化而改变,所以只要选择一条合适的 “温度 - 阻值” 曲线,当温度发生变化时,我们就可以通过测量该电阻的阻值来获取相应的温度信息。
不过,温度测量系统的 EMC 抗扰能力会受到多个因素的影响,比如该阻值随温度变化的响应速度、RT 斜率以及软件的算法等。但在本文中,我们暂不详细讨论这些因素,而是以具备以下参数的一个温度传感和温度设计电路为例,来探讨温度信号的抗扰能力。
温度传感器通常是将温度的变化转化为电信号的变化,而温度系数电阻就是一种常见的温度传感器。它的工作原理基于材料的物理特性,当温度改变时,电阻内部的原子振动加剧或减弱,从而影响电子的移动,导致电阻值发生变化。在汽车中,温度系数电阻可以用于测量发动机冷却液温度、进气温度、电池温度等关键参数,为汽车的控制系统提供准确的温度信息,以确保发动机的正常运行、优化燃油喷射和提高电池的安全性。

温度信号受干扰的潜在风险分析
在汽车复杂的电磁环境中,温度采样信号面临着诸多潜在的干扰源。电动汽车的电机驱动系统、高压电池系统以及各种电子控制单元都会产生较强的电磁辐射。这些电磁辐射可能会通过传导、辐射等方式耦合到温度信号电路中,从而影响温度信号的准确性。
例如,当电磁干扰信号耦合到温度系数电阻的引线上时,可能会导致电阻两端的电压发生变化,进而使测量得到的阻值出现偏差,终导致温度测量结果不准确。此外,电磁干扰还可能会引起信号的噪声增加,使信号的质量下降,影响后续的信号处理和控制系统的决策。
为了降低温度信号受干扰的风险,在汽车设计过程中,我们可以采取一些有效的 EMC 措施。比如,合理布置温度传感器的位置,避免靠近强电磁干扰源;采用屏蔽线来传输温度信号,减少电磁辐射的影响;在温度信号电路中添加滤波电路,滤除干扰信号等。通过这些措施,可以提高温度信号的抗干扰能力,确保汽车温度测量系统的可靠性和准确性。