这种测量线路常用来测量两面三刀点的的温度差，如测量某设备上下或左右两点的温度差值。
将两支同型号(并配用相同补偿导线)热电偶的相同极性串联一起，使测得的热电动势为两个热电偶的热电动势之差即△E=E(t1，t0)-E(t2，0)=E(t1，0)-E(t2，0)使用这种方法测量温差，必须保证在两个前提之下：
(1)两支热电偶补偿导线延伸出来的新参比端温度必须相同，否则不能测得真实的温度差。
(2)两支热电偶的热电特性必须呈线性关系，若非线性关系，则在不同的温度范围内，虽然温差相同，对应的热电动势均力敌却各不相同，从而给测量带来误差。