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熱電偶是利用熱電效應來進行溫度測量的，熱電效應是指兩種不同成分的導體兩端接合成回路，當兩個接合點溫度不同時，就會在回路中產生電動勢的現象，產生的電動勢稱之為熱電勢。我們將直接用作測量介質溫度的一端稱為工作端或測量端，將不直接用作測量介質溫度的一端稱為冷端或補償端，將冷端與顯示儀表或其他配套儀器相連接，儀表上便會顯示出熱電偶所產生的熱電勢。
　　熱電偶產生的熱動勢由兩部分組成，一部分是兩種導體的接觸電動勢，另一部分是單一導體的溫差電動勢。因此，熱電勢的大小僅與組成熱電偶的導體材料和兩接合點的溫度有關，而與熱電偶的形狀尺寸等參數無關。當熱電偶兩電極材料固定后，熱電動勢便是兩接合點溫度的函數差。