熱電偶是由兩根成分不同的金屬絲或合金絲焊接而成，并裝在一根鐵管或瓷管里面，最簡單的測溫系統(tǒng)如圖3所示。兩根金屬絲焊接的一端放在窯爐里，稱為熱端；而另一端放在窯的外面，稱為冷端。用銅導(dǎo)線把它和毫伏計聯(lián)起來，由于熱、冷兩端的溫度不同，在熱電偶中產(chǎn)生了一個電動勢，回路中就有電流。兩端所產(chǎn)生的電位差的大小與兩端的溫度差成正比。這樣，毫伏計上就可以指示出溫度的讀數(shù)來。

為什么熱電偶兩端溫度不同就會產(chǎn)生一個電動勢呢？因為金屬絲兩端自由電子的能量不同，溫度高的一端電子能量大，容易跑到溫度低的一端去。由于兩種不同成分的金屬絲其單位體積內(nèi)所含的自由電子數(shù)不同，當(dāng)焊接在一起并處于同一溫度，而冷端接在毫伏計或電位差上也處于同一溫度時，兩根金屬絲中的電子不平衡，所以熱電偶中產(chǎn)生了一個電動勢。接通以后，就有電流產(chǎn)生。

常用的熱電偶有鉑銠-鉑熱電偶、鎳鉻-鎳硅（鎳鉻-鎳鋁）熱電偶、鎳鉻-考銅熱電偶和鉑銠30-鉑銠6熱電偶。

熱電偶在使用過程中，會受到窯內(nèi)氣氛的侵蝕，而且長時間經(jīng)受高溫，金屬有再結(jié)晶現(xiàn)象，因而使測量不準(zhǔn)確，所以應(yīng)定期校正。

由熱電偶的測溫原理可知，電動勢的大小與熱冷兩端的溫差有關(guān)，冷端的溫度要求穩(wěn)定。但實際上，冷端溫度是有變化的，為此，通常是應(yīng)用補償導(dǎo)線，將冷端位置移到連接儀表的溫度較為恒定的地方，這樣測得的溫度必須根據(jù)冷端溫度進行校正，才是熱端實際溫度。

當(dāng)熱電偶接上補償導(dǎo)線以后，如果冷端溫度比較恒定，與之配套的顯示儀表機械零點調(diào)整又比較方便的話，也可以采用這個方法。如果要求比較精確，可用冷端恒溫法和補償電橋法。有不同材料的補償導(dǎo)線，鉑佬-鉑熱電偶的補償導(dǎo)線是銅-銅鎮(zhèn)，錦銘-銬硅熱電偶的補償導(dǎo)線是銅-康銅。熱電偶及補償線的兩條線有正有負(fù)，連接時應(yīng)正接正，負(fù)接負(fù)，不要接錯。