熱電偶作為常用的溫度傳感器，其具有：溫度測量范圍廣（零下270到1820攝氏度）、成本低、性能穩定、響應速度快、結構簡單、易于管理等特點，正是因為熱電偶具備這些顯著地優點，因此被廣泛的應用在工業、醫藥、科研、食品等等行業。從結構上來說， 熱電偶一般是通過用兩種不同材質的合金相結合制作而成的，至于為何要做成這種設計，就要從其工作原理來說明這個問題。

        熱電偶是一種感溫元件, 它能將溫度信號轉換成熱電勢信號， 通過電氣測量儀表的配合, 就能測量出被測的溫度。熱電偶測溫的基本原理是熱電效應，也就是常說的賽貝克效應。在由兩種不同材料的金屬導體 L1和 L2 所組成的閉合回路中 , 當 L1和  L2的兩個接點處的溫度不同，一個是T1，另一個T2, 在回路中就會產生熱電勢差，也就是形成電壓。這就是常常提及到的塞貝克效應。導體L1和  L2 稱為熱電極。溫度較高的一端(T1，也叫工作端，通常焊接在一起)；溫度較低的一端(T2，也叫自由端，通常處于某個恒定的溫度下）。兩端的形成的熱電勢與跟溫度具有函數關系，根據熱電勢與溫度函數關系，可制成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度 T2=0攝氏度 的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測量儀表, 測得熱電勢后, 即可知道被測介質的溫度。

        按國際上的IEC標準，熱電偶分為八個不同的分度,分別為B、E、J、K、N、R、S、T型熱電偶,其測量溫度最低可達零下270攝氏度,最高為1820攝氏度,其中B,R,S屬于鉑系列的熱電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱為貴金屬熱電偶，而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時)，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度T2≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。

         熱電阻作為另一種常見的溫度測量設備，相較于熱電偶，熱電阻的溫度測量范圍較窄（零下250到850攝氏度），但是測量精度更高、線性度更好、穩定性也更為持久，因此廣泛的應用于工業范圍，低溫環境等對溫度測量設備要求較高的領域。

         熱電阻是基于金屬導體的自身電阻值是根據溫度的增加而相應增加這一特性來進行溫度測量工作的，因此不同于熱電偶是由兩中金屬導體相結合而制作的，熱電阻基本是由純的金屬導體材料制作而成的，常見的材料有鉑和銅等。

        熱電阻的工作原理是根據熱電阻阻值會根據溫度的變化發生改來來測量的，因此，熱電阻連接的導線自帶電阻會給溫度的測量帶來負面影響，而為了消除這種影響，一般熱電阻要采用三線制或者四線制的測量方式來構成連接。