Термопар је уобичајен елемент за мерење температуре. Може да промени температурни сигнал у сигнал електричног грејања мерењем температуре.
Принцип рада термоелемента је да када два различита проводника или полупроводника А и Б формирају коло и њихова два краја су повезана један са другим, све док је температура на два чвора различита, температура на једном крају је т, што се назива радни крај или врући крај, а температура на другом крају је т0, позната као слободни крај, који ће такође генерисати хладни крај за референцу на хладном крају, чији су правац и величина повезани са материјалом проводника и температуром два контакта. Овај феномен се назива термоелектрични ефекат, коло састављено од два проводника је такозвани термопар. Ова два проводника називају се термоелектрични пол, а генерисана електромоторна сила назива се термоелектрична електромоторна сила.
Термоелектрични ЕМФ се састоји из два дела. Једна је контактна ЕМФ два проводника, а друга је ЕМФ температурне разлике једног проводника. Величина термоелектричне ЕМФ у петљи термоелемента је појединачно повезана са материјалом проводника и температуром два контакта, али не и са обликом и величином сензор термоелемента . Када су два електродна материјала термоелемента фиксирана, термоелектрични ЕМФ ће бити температура два контакта Т и т0.
Овај однос се широко користи у практичном мерењу температуре. Пошто је хладни крај т0 константан, термоелектрични ЕМФ који производи сензор термоелемента мења се само са температуром топлог краја (мерног краја), то јест, одређена термоелектрична ЕМФ одговара одређеној температури. Циљ мерења температуре можемо постићи само мерењем термоелектричне ЕМФ.
Основни принцип мерења температуре термопаром је да две различите компоненте материјалних проводника формирају затворено коло.
Када постоји температурни градијент на оба краја, струја ће пролазити кроз коло, а затим ће постојати електромоторна сила - термоелектрична електромоторна сила између два краја, што је такозвани Зебеков ефекат. Две врсте хомогених проводника са различитим компонентама су термоелектрични полови, онај са вишом температуром је радни крај, онај са нижом температуром је слободни крај, а слободни крај је обично на константној температури. Према функцијском односу између термоелектричне ЕМФ и температуре, направљена је табела градације термоелемента. Табела градације се добија када је температура слободног краја 0 ℃, а различити термопарови имају различите табеле градације.
Када је трећи метални материјал прикључен на коло термоелемента, све док је температура два контакта материјала иста, термоелектрични потенцијал који генерише сензор термоелемента ће остати непромењен, односно неће бити под утицајем трећег метала у колу. Стога, када се термоелемент користи за мерење температуре, може се повезати са мерним инструментом, а температура мереног медијума може бити позната након што се измери термоелектрични ЕМФ. Приликом мерења температуре термоелемента потребно је да температура његовог хладног краја (мерни крај је врући крај, а крај повезан са мерним колом преко оловне жице назива се хладни крај) остаје непромењена, а његов топлотни потенцијал је пропорционалан измереној температури. Ако се температура хладног краја (околине) промени током мерења, то ће озбиљно утицати на тачност мерења. Предузимање неких мера за компензацију утицаја изазваног променом температуре хладног краја назива се нормална компензација хладног краја термоелемента. Специјална компензациона жица за повезивање са мерним инструментом.
Постоје две методе израчунавања компензације хладног споја термоелемента. Прво је од миливолта до температуре: измерите температуру хладног краја, претворите је у одговарајућу вредност у миливолту, додајте је миливолтној вредности прирубнички термоелемент и претворите га у температуру. Друга компензација је од температуре до миливолта: измерите стварну температуру и температуру хладног краја, претворите их у миливолте респективно, а затим добијете миливолте након одузимања, односно температуру.
