热电偶温度计是工业生产自动化领域应用最广泛的一种测温仪表，某些高精度的热电偶被用作复现热力学温标的基准仪器。热电偶温度计由热电偶、显示仪表及连接二者的中间环节组成。热电偶是整个热电偶温度计的核心元件，能将温度信号直接转化成直流电势信号，便于温度信号的传递、处理、自动记录和集中控制。热电偶温度计具有结构简单、使用方便、动态响应快、测温范围广、测量精度高等特点，这些优点都是膨胀式温度计所无法比拟的。一般情况热电偶温度计被用来测量-200~1600℃的温度范围，某些特殊热电偶温度计可以测量高达2800℃的高温或低至4K的低温。
1、热电偶的工作原理
热电偶是热电偶温度计的检测元件即传感器。热电偶测温是工作在热电效应的基础之上的。将两种不同材质的导体或半导体构成的闭合回路，该闭合回路称为热电偶。构成热电偶的两种不同材料称为热电极。热电极有两个连接点：其中一个连接点在工作时插入被测温度场，感受被测温度信号，称该点为测量端、工作端或热端;另一个连接点在工作时一般处于周围环境中，称为参比端、自由端、固定端或冷端。由热电效应原理可知，对于A、B两种材质组成的热电偶，两端温度分别为t、t0时产生的热电势大小EAB(t，t0)可用下式表示，即
EAB(t，t0)=eAB(t)-eAB(t0)
式中EAB(t，t0)——A、B两种材质组成的热电偶，两端温度分别为t、t0时产生的热电势;
eAB(t)——热电偶测量端的热电势;
eAB(t0)——热电偶参比端的热电势;
t，t0——测量端、参比端温度。
当热电偶材料已知且均匀时，固定参比端温度t0，热电势EAB(t，t0)将只与测量端温度t有关，这就建立了热电势与被测温度间一一对应的函数关系。因此通过测量热电势就可以知道被测温度的大小，这就是热电偶测温的依据。
热电偶的热电势与温度间的数学关系称为热电偶的热电特性。热电偶的热电特性由热电极材料的化学成分和物理性能决定，到目前为止，热电偶的热电特性都是通过实验测得的，不能由理论计算得到。热电势的大小只与组成热电偶的材料和热电偶两端温度有关，与热电偶的形状、尺寸、长短及粗细无关。
关于热电势的几点说明如下：
①热电偶的热电势与温度直接是非线性的关系，目前采用热电特性曲线和分度表(各种热电偶的热电势与温度的对照表)两种形式描述二者的关系。
②热电极有正、负之分，热电势也有正负极性之分。
EAB(t，t0)=-EAB(t，t0)=-EAB(t0，t)
③使用热电偶测温时只有保证t0保持不变，热电势EAB(t，t0)与被测温度t才是一一对应的关系，如果t0发生变化，及时t保持不变，EAB(t，t0)也会发生变化，给测量带来附加误差。
④如果组成热电偶的两种热电极材料相同，无论两个接触点的温度如何，热电势保持为零。
⑤如果两个接触点的温度相同，即使组成热电偶的两种热电极材料不同，热电势也会为零。