热电偶温度传感器属于接触式温度传感器，也是一种热电型温度传感器。将物理量温度转换为电势信号，此信号比较微弱属于毫伏级电势信号。最后要配温控仪表或变送器才能实现温度测量及温度信号转换。其原理很简单，基本原理是热电效应。把两种不同材料的导体首尾相连，只要两个节点的温度不同，在此回路中即可产生热电势，则形成热电流，这就是热电效应。

什么叫热电偶？这就要从热电偶测温原理说起，热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对

于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：

1:热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；

2:热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；

3:当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有 关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。常用的热电偶材料有：

一支成型的热电偶，它只焊接了一个节点，也就是其工作端或测量端，也称为热端。未焊接的一端也就是其接线处，称之为自由端或参考端，也称为冷端。因此。只要热端与冷端之间温差越大，其输出的热电势越大，将数字万用表串联在回路中，就能明显看到电势在不断的变化。


上面说到其用到两种不同材料的导体首尾相连，当两种导体接触时，导体内的电子会电子会扩散。又因为导体内的自由电子密度不同，所以导体内自由电子密度高的会向电子密度低的导体扩散。于是，导体内自由电子密度高的失去电子而带正电位，得到扩散过来的自由电子导体而带负电位。当扩散达到动态平衡时，在回路中就有电位差形成，也就是接触电动势。由此可知，当工作端的温度越高，导体内自由电子扩散会越剧烈，达到新的动态平衡时回路中的电位差也越高。总得来说，热电偶的总电动势不仅与导体内自由电子密度有关，还与两个节点的温度有关，而导体内自由电子密度又取决于导体材料的特性。