针对CRH3 型动车组在运营过程中牵引电机温度传感器故障引起的牵引电机温度异常故障，从牵引电机温度检测原理等方面进行了理论分析，并联合传感器生产厂商对故障温度传感器进行了解体检查及性能验证试验，确定故障的原因是传感器内部接线方式不合理及IP 防护等级不满足要求，并对温度传感器做出了相应的优化改进。通过现车运营考核证明，优化改进后的传感器性能良好，可以推广应用，其优化改进方案也可为后续传感器设计提供参考。