在工业生产与科学研究*域，温度测量至关重要。热电偶作为*种常用且重要的测温元件，凭借独特的工作原理与多样特性，在众多场景中发挥着关键作用。
年，德国科学家塞贝克（T. J. Seebeck）发现，当连接两种不同金属，并对两端的接点施加不同温度时，金属之间会产生电压并有电流通过，这*现象被命名为 “塞贝克效应”，为热电偶的发明奠定了理论基础。1877 年，法国化学家亨利?勒夏特列（Le Chatelier Henri）设计了 PtRh10 - Pt 热电高温计结构，并交由卡彭特尔工厂制造，这便是*早实现工业生产的热电偶。此后，热电偶不断完善改进，成为大量生产的常用测温仪器。
热电偶主要基于热电效应工作。将两种不同成分的导体两端连接成闭合回路，当两个连接端温度不同时，回路中会产生电动势，进而形成电流。例如，由导体 a 和导体 b 组成热电偶，其两端分别为温度较高的工作端（热端）和温度较低的自由端（冷端），热端和冷端存在温度差时，回路便会产生热电势。产生热电势的根本原因是两种金属导体的电荷载流子（电子或空穴）迁移率不同。在温差作用下，高温端电荷载流子能量和活跃度更高，会向低温端迁移，从而在导体两端形成电势差。若令冷端温度已知且固定，将热端置于待测温度中，通过测量热电偶的热电势即可实现待测温度的测量。
热电偶*般由热电*、*缘管、保护管和接线盒等主要部分组成。热电*是测温敏感元件，测量端*般采用焊接方式构成，材料和直径根据热电偶结构有所不同，如贵金属热电*直径*般为 0.35 - 0.65mm，普通金属热电*直径*般为 0.50 - 3.2mm。*缘管用于将两热电*隔离开，防止短路现象，*般有耐火陶瓷、莫来石刚玉和纯刚玉 3 种材质。保护管使热电*和被测介质不直接接触，避免或减少有害介质侵蚀、火焰和气流的冲刷与辐射以及机械损伤等，还起固定和支撑热电偶感温元件的作用，根据被测介质温度和现场环境条件，有普通型、防溅型、防水型、防爆型等不同形式。接线盒用来固定连接感温元件与外接导线，起着保护感温元件免受外接气氛侵蚀并使外接导线与热电*有良好接触的作用，*般由铝合金制成，出线孔和盖子都用垫圈加以密封。
热电偶可根据多种方式分类。按标准化情况，主要分为标准化热电偶和非标准化热电偶。标准化热电偶生产工艺成熟、成批生产、性能优良并已列入国家标准文件，截至 2023 年，共有 S、R、B、K、N、E、J、T 型 8 种国家标准化热电偶，这类热电偶发展早、性能稳定、应用广泛，具有统*的分度表可以互换，并有与其配套的显示仪表可供使用。例如，S 型热电偶由铂铑 10 合金与纯铂组成，长期使用温度可达 1300℃，短期使用可达 1600℃，具有准确度高、稳定性好、测温温区宽、使用寿命长、高温下抗氧化性能好等优点，但价格昂贵，常温热电势*小，不适合中低温测量，适用于氧化性和惰性气氛中，常用于科学研究、高精度温度测量以及作为国际温标的内插仪器等。非标准化热电偶如钨铼热电偶，测温上限高，*高可达 2800℃左右，热电动势大，但在低温区热电势较小，且易氧化，需在惰性气氛或真空中使用，适用于超高温测量，如钢铁、冶金、玻璃等行业中的高温熔炉、高温烧结等过程的温度监测，以及*些特殊材料的高温性能测试等*域。按结构类型，有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶、各种专用热电偶等。铠装热电偶由热电*、*缘材料和金属保护套管三者组合加工而成，具有体积小、响应快、耐振动、抗冲击、可弯曲等优点，测温范围*般为 - 200℃ - 1000℃左右，广泛应用于各种工业*域的温度测量，特别是在*些空间狭小、需要快速响应或对机械强度要求较高的场合。
热电偶具有诸多优点。其测量温度范围广，在 - 200℃至 + 2500℃之间，具体取决于所使用的金属线，从低温到喷气引擎废气，适用于大多数实际温度范围。热电偶坚固耐用，抗冲击振动性好，适合危险恶劣环境。由于体积小，热容量低，热电偶对温度变化响应快，尤其在感应接合点裸露时，可在数百毫秒内对温度变化作出响应。而且热电偶不需要激励电源，不易自发热，本身较为安全。当然，热电偶也存在*些缺点。将热电偶电压转换成可用的温度读数必需进行大量的信号调理，信号调理复杂，处理不当易引入误差，导致精度降低。除内部固有不稳定性外，热电偶测量精度*般在 1°C 至 2°C 内，相对较低。由于由两种不同金属组成，在*些工况下，热电偶随时间可能会腐蚀，从而降低精度，可能需要保护且保养维护必不可少。当测量毫伏*信号变化时，杂散电场和磁场产生的噪声可能会对测量造成干扰。
在工业*域，热电偶应用广泛。在化工行业，可用于监测反应釜温度；在金属加工行业，能测量熔炉、炼钢炉温度；在食品加工行业，可对烘焙、蒸煮等过程的温度进行控制；在电力站，用于监测发电机、变压器等设备温度；在制药行业，对药品生产过程的温度严格把控。在科学研究*域，热电偶可用于测量实验室反应温度、监测实验装置温度变化以及研究材料热导率和热扩散等性质。在医疗*域，医用热电偶温度传感器通常柔软、敏感，用于口腔、耳朵或直肠测温，确保患者体温得以及时监测。在空调和冷冻设备中，热电偶用于监测室内外温度以及制冷系统温度，实现温度控制和调节。在汽车工业中，热电偶广泛用于引擎控制、排气系统监测和制冷系统，帮助确保引擎在适当温度范围内运行，并监测排气气温，提高燃油效率。
随着科技不断发展，热电偶也在持续改进创新，未来有望在更多*域发挥重要作用，为各行业发展提供更精准、可靠的温度测量支持 。