兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩接點(diǎn)溫度T和T0不同時(shí)，則在該回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng),該電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。這兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱(chēng)為熱電偶，導(dǎo)體A、B稱(chēng)為熱電極。兩個(gè)接點(diǎn)，一個(gè)稱(chēng)熱端，又稱(chēng)測(cè)量端或工作端，測(cè)溫時(shí)將它置于被測(cè)介質(zhì)中；另一個(gè)稱(chēng)冷端，又稱(chēng)參考端或自由端，它通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與顯示儀表相連。接觸電勢(shì)是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動(dòng)勢(shì)。兩種導(dǎo)體接觸時(shí)，自由電子由密度大的導(dǎo)體向密度小的導(dǎo)體擴(kuò)散，?在接觸處失去電子一側(cè)帶正電，得到電子一側(cè)帶負(fù)電，擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)平衡時(shí)，在接觸面的兩側(cè)就形成穩(wěn)定的接觸電勢(shì)。接觸電勢(shì)的數(shù)值取決于兩種不同導(dǎo)體的性質(zhì)和接觸點(diǎn)的溫度。
溫差電勢(shì)是同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動(dòng)勢(shì)。同一導(dǎo)體的兩端溫度不同時(shí)，高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，因而從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多，結(jié)果高溫端因失去電子而帶正電，低溫端因獲得多余的電子而帶負(fù)電，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)：在實(shí)際測(cè)溫時(shí)，需要把熱電偶輸出的電勢(shì)信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)數(shù)十米遠(yuǎn)的控制室里的顯示儀表或控制儀表，這樣,?冷端溫度t0比較穩(wěn)定。熱電偶一般做得較短，需要用導(dǎo)線(xiàn)將熱電偶的冷端延伸出來(lái)。工程中采用一種補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，它通常由兩種不同性質(zhì)的廉價(jià)金屬導(dǎo)線(xiàn)制成，而且在零到100度溫度范圍內(nèi)，要求補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)和所配熱電偶具有相同的熱電特性。補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，通常由補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)合金絲、絕緣層、護(hù)套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)包括常溫，具有與所匹配的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱(chēng)值相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線(xiàn)，用它們連接熱電偶與測(cè)量裝置，以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差