快速測溫熱電偶是一種溫度傳感元件，是一種初級儀表。它直接測量溫度，將溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩個不同元件的導體形成一個閉合回路。當兩端存在溫度梯度時，電流將流過回路。此時，兩端之間存在電動勢-熱電動勢。這就是所謂的塞貝克效應。兩根不同成分的均質導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于一定的恒溫狀態。根據熱電動勢與溫度的函數關系，制作熱電偶指標表；索引表是自由端溫度為0℃時得到的，不同的熱電偶有不同的索引表。
當快速測溫熱電偶電路中連接第三種金屬材料時，只要材料的兩個結點溫度相同，熱電偶產生的熱電勢將保持不變，即不連接對電路中的第三種金屬影響。因此，熱電偶測量溫度時，可接上測量儀表，測得熱電動勢后即可知道被測介質的溫度。
將兩根成分不同的導體（稱為熱電偶絲或熱電極）兩端相連，形成電路。當結點溫度不同時，電路中就會產生電動勢。這種現象稱為熱電效應，這種電動勢稱為熱電動勢。熱電偶使用這個原理來測量溫度。其中，直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端（又稱測量端），另一端稱為冷端（又稱補償端）；冷端與顯示當儀表或配套儀表連接時，顯示儀表會指出熱電偶產生的熱電勢。
快速測溫熱電偶實際上是一種能量轉換器，將熱能轉化為電能，并利用產生的熱電勢來測量溫度。對于熱電偶的熱電勢，應注意以下幾個問題：
1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的溫度函數之差，而不是溫度的函數熱電偶冷端與工作端的區別；
2：熱電偶產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，而只與熱電偶的組成有關材質及兩端溫差；
3：當熱電偶的兩根熱電偶導線確定后，熱電偶的熱電勢大小僅與熱電偶的溫差有關；如果熱電偶冷端溫度保持恒定，則熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數。焊接兩個不同材料的導體或半導體A和B，形成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個附著點1和2之間存在溫差時，兩者之間會產生電動勢，從而在回路中形成大電流。這種現象稱為熱電效應。熱電偶使用這種效應來工作。
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