當有兩(liang)種不同的(de)(de)導(dao)(dao)體(ti)(ti)或(huo)(huo)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)A和B組(zu)成一(yi)個回路(lu)(lu)，其兩(liang)端(duan)相互(hu)連接(jie)時，只要兩(liang)結點(dian)處(chu)的(de)(de)溫(wen)度不同，一(yi)端(duan)溫(wen)度為(wei)(wei)T，稱(cheng)為(wei)(wei)工作端(duan)或(huo)(huo)熱(re)端(duan)，另一(yi)端(duan)溫(wen)度為(wei)(wei)T0 ，稱(cheng)為(wei)(wei)自由端(duan)（也稱(cheng)參考(kao)端(duan)）或(huo)(huo)冷(leng)端(duan)，回路(lu)(lu)中將產生(sheng)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)，該(gai)電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)方向和大小(xiao)與導(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)材料及兩(liang)接(jie)點(dian)的(de)(de)溫(wen)度有關。這種現象稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應”，兩(liang)種導(dao)(dao)體(ti)(ti)組(zu)成的(de)(de)回路(lu)(lu)稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)電(dian)(dian)(dian)偶”，這兩(liang)種導(dao)(dao)體(ti)(ti)稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)電(dian)(dian)(dian)極”，產生(sheng)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)則稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)”
熱電動勢(shi)(shi)由兩部(bu)分(fen)電動勢(shi)(shi)組成，一部(bu)分(fen)是兩種導(dao)體(ti)的接觸電動勢(shi)(shi)，另(ling)一部(bu)分(fen)是單一導(dao)體(ti)的溫差電動勢(shi)(shi)。
熱(re)(re)電(dian)(dian)偶回路中熱(re)(re)電(dian)(dian)動勢的(de)大小，只與組成熱(re)(re)電(dian)(dian)偶的(de)導體(ti)材料和(he)兩接(jie)(jie)點(dian)的(de)溫度(du)有關(guan)，而與熱(re)(re)電(dian)(dian)偶的(de)形狀(zhuang)尺寸無關(guan)。當熱(re)(re)電(dian)(dian)偶兩電(dian)(dian)極材料固定后，熱(re)(re)電(dian)(dian)動勢便是(shi)兩接(jie)(jie)點(dian)溫度(du)t和(he)t0。的(de)函數差 [1] 。即
公式
公式(shi)
這一(yi)關系式在實際測溫中得到了廣泛應用。因為冷端(duan)t0恒定，熱電偶產生的(de)(de)(de)熱電動勢(shi)(shi)只隨熱端(duan)(測量端(duan))溫度的(de)(de)(de)變化(hua)而變化(hua)，即一(yi)定的(de)(de)(de)熱電動勢(shi)(shi)對應著一(yi)定的(de)(de)(de)溫度。我們(men)只要(yao)用測量熱電動勢(shi)(shi)的(de)(de)(de)方法就可達到測溫的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de) 。
熱電偶測溫(wen)的(de)基(ji)本原理是兩種不(bu)同成份的(de)材質導體組成閉(bi)合(he)回路，
當兩(liang)端(duan)(duan)存在溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)時(shi)，回路中就(jiu)會有(you)(you)電(dian)流通(tong)過，此時(shi)兩(liang)端(duan)(duan)之間就(jiu)存在電(dian)動勢(shi)(shi)——熱(re)電(dian)動勢(shi)(shi)，這就(jiu)是(shi)所謂的(de)(de)(de)(de)塞貝克效應(Seebeck effect）。兩(liang)種不同(tong)成份的(de)(de)(de)(de)均質導體為熱(re)電(dian)極(ji)，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)較高的(de)(de)(de)(de)一端(duan)(duan)為工作端(duan)(duan)，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)較低(di)的(de)(de)(de)(de)一端(duan)(duan)為自(zi)由(you)端(duan)(duan)，自(zi)由(you)端(duan)(duan)通(tong)常處于某(mou)個恒定的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)。根(gen)據熱(re)電(dian)動勢(shi)(shi)與溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)函數關系，制(zhi)成熱(re)電(dian)偶分(fen)度(du)(du)(du)表(biao)；分(fen)度(du)(du)(du)表(biao)是(shi)自(zi)由(you)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)在0℃時(shi)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)得到的(de)(de)(de)(de)，不同(tong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)電(dian)偶具有(you)(you)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)度(du)(du)(du)表(biao)。
在(zai)熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)回路中(zhong)接入第(di)三(san)種(zhong)金屬(shu)(shu)材料時，只要(yao)該(gai)材料兩個(ge)接點(dian)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)相同(tong)，熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)所產生的(de)(de)熱(re)電(dian)勢將保持(chi)不變，即(ji)不受第(di)三(san)種(zhong)金屬(shu)(shu)接入回路中(zhong)的(de)(de)影響。因(yin)此(ci)，在(zai)熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)測(ce)(ce)溫(wen)時，可接入測(ce)(ce)量(liang)儀表，測(ce)(ce)得熱(re)電(dian)動勢后，即(ji)可知道被測(ce)(ce)介質的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)。熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)測(ce)(ce)量(liang)溫(wen)度(du)(du)(du)時要(yao)求其(qi)冷(leng)(leng)端(duan)(duan)（測(ce)(ce)量(liang)端(duan)(duan)為(wei)熱(re)端(duan)(duan)，通過引線(xian)與(yu)測(ce)(ce)量(liang)電(dian)路連(lian)接的(de)(de)端(duan)(duan)稱(cheng)(cheng)為(wei)冷(leng)(leng)端(duan)(duan)）的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)保持(chi)不變，其(qi)熱(re)電(dian)勢大(da)小才(cai)與(yu)測(ce)(ce)量(liang)溫(wen)度(du)(du)(du)呈一(yi)定(ding)的(de)(de)比例關系。若測(ce)(ce)量(liang)時，冷(leng)(leng)端(duan)(duan)的(de)(de)（環境）溫(wen)度(du)(du)(du)變化，將嚴(yan)重影響測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)準確(que)性(xing)。在(zai)冷(leng)(leng)端(duan)(duan)采(cai)取一(yi)定(ding)措施補償(chang)由(you)于冷(leng)(leng)端(duan)(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)變化造成的(de)(de)影響稱(cheng)(cheng)為(wei)熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)的(de)(de)冷(leng)(leng)端(duan)(duan)補償(chang)正常。與(yu)測(ce)(ce)量(liang)儀表連(lian)接用專用補償(chang)導(dao)線(xian)。
熱電(dian)偶(ou)冷(leng)端(duan)補(bu)償計(ji)算(suan)方(fang)法：
從毫(hao)伏(fu)到溫度：測(ce)量冷端溫度，換算(suan)為對應(ying)毫(hao)伏(fu)值(zhi)(zhi)，與(yu)熱電偶的毫(hao)伏(fu)值(zhi)(zhi)相加，換算(suan)出溫度；
從溫度(du)到(dao)毫(hao)伏：測量(liang)出(chu)(chu)實(shi)際溫度(du)與冷端溫度(du)，分別換算為毫(hao)伏值，相減(jian)後(hou)得(de)(de)出(chu)(chu)毫(hao)伏值，即得(de)(de)溫度(du)。
