当水温传感器出现故障时，往往冷车起动时显示的还是热车时的温度信号，ECU得不到提供过浓混合气的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气（热车时的信号），所以发动机冷车不易起动。这种情况需要检查水温传感器插头接触是否正常或更换水温传感器。耗油急剧增加怠速不稳，类似缺缸、断火故障；加速困难，踩加速踏板加速，转速上不去，消声器冒黑烟且发出“突突”声。。
比如：读取该车静态发动机（所指的是冷车时）数据发现，发动机ECU输出的冷却液温度为105℃，而此时（设定是冬天的温度）发动机的实际温度只有1℃，很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明水温传感器出现了问题。
传感器是一种汽车电路上的电子原器件，如果这个器件坏了，修复的余地不大，只有换了。如果你想测试一下，简单的方法是将水温传感器放到加热杯里加热（注意别淹没插头部分），用万用表的“电阻档位“去测量，当温度升高时，电阻应该变小就对了，如果没有变化，则证明这个东西坏了。
诊断仪检测是非常方便的一种方法。但是，有时候水温传感器由于内部老化，电阻值为一稳定的电阻或随温度变化不敏感，这种情况往往调不出正确故障码。另外，有时调出水温传感器故障码是由于发动机运转时，有人插拔了水温传感器，当时又没有清除。因此，在使用诊断仪时不要轻信故障码，重点要观察数据流，看水温的变化。
如别克凯越轿车：
①将点火开关转到OFF的位置，断开发动机冷却液温度传感器。将点火开关转到ON的位置，但不起动发动机。用故障诊断仪观察发动机冷却液温度传感器温度数据，在断路的情况下，其显示的温度应低于一39℃ 。
②将点火开关置于OFF位置，将发动机控制模块、变速器控制模块保险丝安装到发动机舱盖下保险丝盒中。再将点火开关置于ON位置，在发动机冷却液温度传感器的信号电路和低电平参考电压电路之间连接一个带3A保险丝的跨接线。此时用故障诊断仪观察发动机冷却液温度传感器参数。在短路的情况下，其显示的温度应高于149℃。由此可判断传感器控制电路是否正常。
2．万用表检测
水温传感器的插头上是两根线，一根是信号搭铁回路线，另一根是信号线，首先拔下传感器的插头，打开点火开关，把数字万用表的两个表笔分别插入拔下的插头两端，万用表上显示电压应该在4.7 -5.0V之间，如果没有电压或电压很低，就要检查线路和电脑线路板信号端是否正常。信号电压正常后，插回插头，这个电压有所降低，然后起动发动机运转，观察电压随不同温度变化，水温越低时电压越高，水温越高时则电压越低。如果是这样，基本可以认为传感器是好的，再用万用表的电阻挡检测传感器两端子间的电阻，其电阻值应与温度成反比。
3．拆下检测
关闭点火开关，拔掉水温传感器插头，从发动机上拆下传感器，用数字万用表的电阻挡测传感器两个端子与外壳之间的电阻，阻值均应为MΩ以上。用万用表测传感器两端子之间应该有20kΩ以下的电阻值。再将温度传感器的探头放入一个盛有热水的容器中间，按照图6所示的连接方法连接好，并测出相应温度的电阻值。这个阻值随温度变化应符合相应车型的标准值，否则应该更换温度传感器。
