熱電偶（thermocouple）是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。熱電偶一般由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但它們的基本結構卻大致相同，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。主要原理是基于兩根隨溫度變化而產生不同電壓響應的金屬制成的引線，引線焊接在一起以形成結點，隨著從結點到引線末端的溫度變化，結點上會產生電壓。因此可以采用不同類型的熱電偶來進行不同溫度范圍和精度的測量。
1821年托馬斯·約翰·塞貝克 (Thomas Johann Seebeck) 發現了金屬棒電壓差，這為熱電偶的發明奠定了理論基礎。1877年，法國化學家亨利·勒夏特列（Le Chatelier Henri）設計了PtRh10-Pt熱電高溫計結構，并交由卡彭特爾工廠制造，這是最早實現工業生產的熱電偶。此后經過不斷完善和改進，熱電偶逐漸成為一種大量生產的常用測溫儀器。
熱電偶是一種重要的測溫元件，具有較為廣泛的測量范圍（-40~+1600℃），它具有結構簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小、熱響應時間快、性能穩定、機械強度好、輸出信號便于遠傳、可與被測對象直接接觸且不受中間介質影響等許多優點，可以根據其電極材料、測量溫度范圍、結構類型、標準化情況等分類，其中標準化熱電偶（包括S、R、B、K、N、E、J、T型）和非標準化熱電偶是主要分類標準。熱電偶易于安裝，已經在鋼鐵、有色金屬、發電、航空發動機、原子能反應堆、石油精煉、化工、機械熱處理等領域中實現了規模化應用。
發展歷程
熱電偶原理是基于不同金屬的熱電效應，熱電效應最早可追溯到1800年伏打（A.Volta）研究伽伐尼電流時的發現，他觀察到當用一根金屬棒去接觸蛙腿和蛙腳神經時，蛙腿會像用兩端處于不同溫度的金屬棒觸碰時一樣產生劇烈抽搐。但當兩端溫度相同時，蛙腿抽搐現象消失。這種現象是溫差電學說的先驅。
1819年漢斯·奧斯特（H.C.Oersted）電磁感應實驗導致溫差電效應被發現，為了驗證電力和磁力的相似性，奧斯特把通電的導線垂直放在磁針上方，磁針未發生可覺察的運動，但將導線與磁針平行放置時，磁針產生很大的振動，將電流方向調轉，磁針向相反方向偏轉。
1820年初期，德國科學家托馬斯·約翰·塞貝克 (Thomas Johann Seebeck) 為了驗證奧斯特實驗中的電流磁性機理，通過實驗發現了電流與熱的關系。
1821年，塞貝克發現加熱金屬棒的一端時，在整根金屬棒上都會產生電壓（稱為塞貝克電壓），該電壓隨溫度而變化，并根據金屬棒所用的金屬類型而不同。通過在溫度檢測結點處聯接具有不同塞貝克電壓的不同金屬，可產生熱電偶電壓 (VTC)。
1822～1823年，塞貝克將其持續觀察報告給普魯士科學學會，把這一發現描述為“溫差導致的金屬磁化”。1823年，奧斯特將6對Sb-Bi熱電偶串接起來獲得了使熱電流增大數倍的效果。同年，物理學家貝克勒爾（H.Becquerel）用一種類似現代低阻檢流計的裝置測定了0~300℃ Fe-Cu熱電偶的熱電流與溫度的關系，并提出其為非線性關系。隨后克勒爾發現幾種金屬與鐵配對時都會出現這種熱電偶極性反轉現象，并支出適合測高溫的是Pt-Pd熱電偶。
1826年，克勒爾提出熱電流的相加定律，這類似于現代熱電回路的中間溫度定律。
1877年，法國化學家亨利·勒夏特列（Le Chatelier Henri）為了測量水泥制造過程中500℃的高溫，提出用熱電偶測量高溫，研究了Fe、Ni、Pd、Pt和PtRh10合金材料的熱電性能，研制、改進PtRh10-Pt熱電高溫計結構，成功設計了一種真正使用的高溫計，并交卡彭特爾工廠制造。至此，熱電溫度計成為一種大量生產的常用測溫儀器，在工業上獲得廣泛應用。
1919年，洛爾（J.M.Lober）在第一屆國際溫度討論會上發表《熱電偶用合金和廉金屬的熱電特性》文章，提出了熱電溫度計應重視材料性能和質量控制的規范要求。
1940年，美國標準局的達爾（A.I.Dahl）用標準鉑電極對鉻—鎳鋁和鐵—銅熱電偶絲材的長期穩定性進行實驗，揭示了電偶絲中存在不穩定性問題。
1956年，國際純粹與應用物理聯合會（IUPAP）和加拿大國際研究委員會（NRC）聯合召開了金屬和固體中電子輸運性能國際會議，推動了金屬和合金熱電性理論的研究。
1958年，美國標準局正式推薦用達爾的方法作為熱電偶材料試驗的標準方法，這種方法已成為研究、試驗和生產熱電偶材料的通用方法。
20世紀60—70年代，普遍采用現代熱電理論來指導新合金研究和傳統熱電偶材料在性能方面的改進。20世紀60年代，陸續出版了很多有關熱電理論的專著、評論和研究論文。1975年，國際電工委員會（簡稱IEC）向世界各國推薦了7種（S，R，B，K，E，J，T型）標準化熱電偶并以IEC出版物進行公布。1977年，在國美召開了第一次金屬導體的熱電性國際會議，對熱電理論、材料等進行了總結。
1986年，IEC又推薦了鎳鉻硅-鎳硅（N型）熱電偶作為標準化熱電偶。
進入21世紀以來新型熱電偶材料不斷發展。如裝熱電偶材料得到推廣使用，其中PtMo和NbMo系熱電偶是測量核反應堆內溫度的新品種；AuFe、CuFe、PdCrRu等新型深低溫熱電偶和中溫N型熱電偶等。這些新型熱電偶相繼列入各國的國家標準。
基本原理
將兩種不同的金屬導體A、B連成閉合回路，且兩節點溫度t、t0不同，則回路中將有電勢產生，這種現象即熱電效應。回路中的電勢稱為熱電動勢（簡稱熱電勢），產生熱電勢的主要原因是兩金屬A、B內電子密度nA、nB不同，當A、B形成節點時，由于節點兩側存在電子密度差而發生電子擴散，使一側失去電子帶正電荷，另一側得到電子帶負電荷，最終節點兩側形成溫度的電動勢。這個電動勢由于不同金屬接觸形成，回路內各節點形成的接觸電勢共同構成熱電偶的熱電勢。若令溫度t0已知且固定，將熱電偶的熱端置于待測溫度中，即令t等于待測溫度，則通過測量熱電偶的熱電勢即可實現待測溫度t的測量，這就是熱電偶測溫的基本原理。
熱電偶是一種無源傳感器，這意味著其不需要任何外部激勵電源，就能響應溫度的變化而產生電壓。換句話說，熱電偶可將熱能直接轉化為電能，因為該類傳感器能夠產生電壓。熱電偶屬于相對式傳感器，因為電壓的產生依賴于兩個接點的溫度差，而與兩個接點的絕對溫度幾乎無關。
結構
根據熱電偶用途、安裝位置及方式的不同，其結構形式也有所不同，但其組成大致相同。
整體組成
熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護管和接線盒等部件組成。熱電偶的測量端由熱電偶絲焊在一起形成，在測量溫度時起感溫元件的作用，是熱電偶的核心部分。不同類型的熱電偶結構不盡相同，比較代表性的熱電偶結構有普通熱電偶、鎧裝型熱電偶、薄膜熱電偶等。普通型熱電偶的感溫元件一般使用耐火陶瓷，制成通用性部件，可以裝在不同的保護管和接線盒中。
組成部件
熱電極
熱電極是測溫敏感元件，是熱電偶的核心部分。其測量端一般采用焊接方式構成。根據熱電偶結構，熱電極的材料和直徑不盡相同，貴金屬熱電極直徑一般為0.35~0.65mm，普通金屬熱電極直徑一般為0.50~3.2mm，熱電極的長短由安裝條件決定，一般為250~300mm。對于偶絲直徑較細（0.7mm以下）的熱電偶感溫元件，由于其機械強度較低，必須用一根絕緣瓷管將它們套在其中并固定在接線座上，以避免振動和高溫沾污的影響。對于偶絲直徑較粗的感溫元件，通常為廉金屬熱電偶，絕緣管可用多節串接起來。
接線柱
熱電偶接線柱是作為熱電偶的熱電極和熱電偶補償導線之間的連接件，其材料一般是黃銅加工后去毛刺鍍鎳鉻。熱電偶接線座是作為熱電偶感溫元件和熱電偶接線盒連接件，用接線座將感溫原件固定在接線盒上，根據接線盒大小設計，其材料一般使用耐火陶瓷，它的絕緣性能和耐高溫性能均很好。
絕緣管
絕緣管的作用是將兩熱電極隔離開，防止短路現象，若兩熱電極間（包括連接導線）絕緣不好或短路，將會使熱電勢產生分流現象，從而引入測量誤差，甚至無法測量，絕緣管作為熱電偶兩根熱電極之間以及熱電極與保護管之間絕緣保護的材料，一般有耐火陶瓷、莫來石剛玉和純剛玉3種。
保護管
保護管的作用是使熱電極和被測介質不直接接觸，避免或減少有害介質侵蝕，火焰和氣流的沖刷和輻射以及機械損傷等。此外，保護管還起固定和支撐熱電偶感溫元件的作用。
接線盒
接線盒是用來固定連接感溫元件與外接導線，起著保護感溫元件免受外接氣氛侵蝕并使外接導線與熱電極有良好接觸的作用。接線盒一般由鋁合金制成，出線孔和蓋子都用墊圈加以密封，以防止污物落入而影響接線和可靠性。根據被測介質溫度和現場環境條件的要求，接線盒有普通型、防濺型、防水型、防爆型等不同形式。
特殊結構
熱電偶還有一些特殊結構形式。如將熱電極、絕緣材料連同保護管一起拉制成形、經焊接密封和裝備成一體結構的鎧裝型熱電偶，以及將兩種金屬薄膜連接而成的一種特殊結構的薄膜熱電偶。
關鍵材料
熱電極材料
熱電偶核心部件熱電偶絲材料對產生電動勢的大小影響很大，而且經常用于高溫測量，因此熱電偶絲材料必須滿足以下要求，有最高的導電性，不易氧化，電阻溫度系數比較小，放在強烈的溫度變化環境中物理性質能夠保持不變，保證熱電偶能產生組偶的電動勢，且電動勢大小隨溫度變化盡量均勻。根據這些要求，常用于制造熱電偶的金屬是：銅（Cu），康銅（55%Cu +45%Ni），鐵（ Fe），鎳鉻合金（90%Ni+10%Cr），鎳鋁合金（Alumel）（95%Ni+2%Mn，2%Al），鎳鉻硅合金（ Nicrosil）（84.6%Ni+14.2%Cr+1.4Si），鎳硅合金（ Nisil）（ 95.5%Ni+4.4%Si+1%Mg），鉑（Pt）905和（ Rh）。
通用廉金屬材料
熱電偶中常用到一些廉金屬元素及其合金，如銅、康銅等。銅具有很好柔韌性和導電性，商品銅和退火的裸銅絲不要特殊的工序就可以作為熱電偶。商品銅非常均勻和一致，導熱系數高。但銅在高溫下會被迅速氧化，限制純銅在空氣中只能低于400℃溫度下使用。康銅是指銅和35%~50%鎳的合金(Cu-(35-50)Ni)，一般使用的合金成分大致是Cu-43Ni，有時可能存在少量的錳和鐵以及微量的雜質。廉金屬合金包括鎳鉻-鎳硅、銅-康銅、鎳鉻-鎳鋁、鎳鉻-康銅等。
貴金屬
熱電偶絲材料還包括一些貴金屬及其合金，如鉑、、銠、釕、及其合金等，常用的有鉑銠10-鉑、鉑銠30-鉑銠6，銥銠30-銥等。
難熔金屬
鎢具有非常高的熔點，大約為3410℃，雖然難溶性金屬制備絲、棒或板材需要特殊的方法，但目前鎢絲具有良好的均勻性和一致性，是高溫熱電偶最重要的金屬之一。鎢在經過熱處理后就會變得非常脆，且易折斷。鎢作為熱電偶不能暴露在高溫氧化氣氛中或者其他含有少量氧化雜質的惰性介質中，但可以用在惰性氣氛或氫氣氣氛中，高真空也適用。
也是難熔性金屬，熔點為3180℃，暴露在高溫下仍可以保持柔軟性，但在較低溫度下很快地加工硬化。錸作為熱電偶可以在真空、惰性氣氛或氫氣中使用，但不能在氧氣氣氛中使用。純錸金屬作為熱電偶可以使用到2200℃。
作為熱電偶材料在高溫下會變脆，但沒達到鎢的程度，這種金屬對雜質非常敏感，因為雜質可以十分強烈地改變它的熱電勢率。因此含鉬熱電偶必須在干凈的真空系統中、高純惰性氣氛中或氫氣中使用。
絕緣材料
絕緣材料又稱電介質，是能夠阻止電流在其中通過的材料，即不導電材料。熱電偶測溫時，除測量端外，熱電極之間和連接導線之間要求具有良好的電絕緣。常用的熱電偶絕緣材料有陶瓷、石英、氧化鋁和氧化鎂等。熱電偶的絕緣材料通常制成圓形或橢圓形的絕緣管，有單孔、雙孔、四孔及其他特殊規格。除管材外，還可以將絕緣材料直接涂覆在熱電極表面，或者把粉狀材料經加壓后燒結在熱電極和保護管之間。
分類
熱電偶可以根據電極材料、測量溫度范圍、結構類型、標準化情況等分類。
結構類型
按結構類型有普通熱電偶、鎧裝熱電偶、薄膜熱電偶、各種專用熱電偶（如測量表面溫度用的表面熱電偶；測量熔融金屬用的快速微型熱電偶；測量氣流溫度的抽氣式熱電偶；測量有爆炸性氣體混合物的隔爆熱電偶等）。
普通型熱電偶
普通型熱電偶也稱為工業裝配式熱電偶，一般由熱電極、絕緣套管、保護套管和接線盒等部分組成。熱電極、絕緣套管和接線座組成熱電偶的感溫元件，一般制成通用性部件，可以裝在不同的保護管和接線盒中。
鎧裝式熱電偶
鎧裝式熱點偶也稱為纜式熱電偶，一般是將熱電極、絕緣材料連同保護管一起拉制成形，經焊接密封和裝配等工藝制成組成體。套管可長達100m，管外徑最細達0.25mm。分為單支式（雙芯）、雙支式（四芯）和三支式（六芯）幾種。鎧裝式熱電偶目前已實現標準化。系列化。其特點是體積小、熱容量小、動態響應快、良好的柔性、便于彎曲、強度高、抗震性能好，廣泛用于工業生產過程，熱別是高壓裝置和狹窄管道溫度的測量。
薄膜熱電偶
薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜連接而成的一種特殊結構熱電偶，它的測量端小且薄，熱容量很小，動態響應快，可用于微小面積及快速變化的表面溫度測量。測量時需要用黏結劑緊貼在被測表面，熱損失很小，測量精度高，受黏結劑及襯墊材料限制，測量溫度范圍一般限于-200~300℃。
表面熱電偶
表面熱電偶主要用于測量各種固體表面（如金屬塊、爐壁、渦輪葉片等）的溫度。
浸入式熱電偶
浸入式熱電偶也稱消耗型熱電偶或快速熱電偶，主要用于測量鋼水、鋁水及其他熔融金屬的溫度。
標準化情況
按標準化情況有標準化熱電偶和非標準化熱電偶。標準化和非標準化是相對的，隨著科學技術發展，某些標準化熱電偶可能被性能優良的非標準化熱電偶代替，某些非標準化熱電偶在克服本身局限性以后可能成為標準化熱電偶。
標準化熱電偶
標準化熱電偶指生產工藝成熟、成批生產、性能優良并已列入國家標準文件中的熱電偶，這類熱電偶發展早、性能穩定、應用廣泛，具有統一的分度表可以互換，并有與其配套的顯示儀表可供使用。截至2023年，共有S，R，B，K，N，E，J，T型8種國家標準化熱電偶，也稱為字母標志熱電偶。這是一種非常方便的縮寫形式，已被國際廣泛采用，正極用P表示，負極用N表示，正極成分寫在前面。中國于1995年對上述8種標準化熱電偶標準進行修訂，采用IEC出版物公布的國際標準。
非標準化熱電偶
非標準化熱電偶在生產工藝上還不夠成熟，在應用范圍和數量上均不如標準化熱電偶，沒有統一的分度表也沒有與其配套的顯示儀表。但非標化熱電偶都具有某些特殊性能，可以滿足一些特殊條件下測溫的需求。如在超高溫、極低溫、高真空或核輻射環境中，一些非標準化熱電偶具有良好的性能。
電極材料
按電極材料分有貴金屬熱電偶、廉金屬熱電偶、貴-廉金屬混合式熱電偶、難熔金屬熱電偶、非金屬熱電偶。
使用溫度
按使用溫度分有高溫熱電偶、中溫熱電偶、低溫熱電偶。
特點
優點
熱電偶作為測溫敏感元件，其測點和布線尺寸都可以做的很小，適合安裝在某個區域有限、裝置很小以及遠距離或實在難以接近的地方，因此其結構設計可以做成多種樣式。熱電偶絲可以是電纜，也可以是0.02mm的細絲，或者作成基板上的薄膜。
熱電偶作為溫度測量儀器主要優點為結構簡單、制造容易、測量方便、測量精度高，堅固耐用，適用于惡劣和高頻振動等環境，熱反應快，工作溫度范圍寬，成本低等。熱電偶不需要額外加電源，可以遠距離測量，自動記錄自動調整，儀器工作部分較小，并且可以測量單點的溫度，準確性較高，振動、火焰等環境對其基本無影響且沒有炸毀的風險。
缺點
熱電偶主要缺點為精度低，易受腐蝕，抗噪性差，非線性，穩定性低，工作需要低電壓和參考值，低靈敏度，熱電偶重新校準很難。此外，熱電偶自由端溫度影響很大，測量精度要求較高時需要加以補償。
誤差及補償
誤差產生原因
在熱電偶工程應用中，通常由于測量條件限制，無法將偶絲完全插入到被測介質中，導致熱電偶電極、封裝外殼和熱電偶絲為熱流散熱提供持續傳導路徑，流體介質與溫度環境外部之間的溫度差，為熱量傳遞提供了傳導方向與傳導驅動力，使得熱電偶測量端平衡溫度與介質實際溫度存在差異，形成測量誤差。具體包括熱電偶絲熱電特性不穩定、參考端溫度及測量系統的影響等。
熱電特性不穩定
熱電偶在使用過一段時間后，熱電偶絲的熱電特性將會明顯發生改變，主要表現為分度值隨使用時間和使用條件的不同而發生變化。當超出規定范圍時，測出的溫度將遠遠偏離真實溫度，從而影響工藝過程中的溫度控制和產品質量，嚴重時還會造成產品不合格和加熱設備的損壞。因此，熱電偶的穩定性和均勻性就是熱電偶熱電特件相對穩定程度的一個重要指標，而它的變化就是造成實際工作中測溫不準確的主要因素。
參考端溫度
熱電偶熱電動勢的大小與熱電極材料、工作端的溫度直接相關。熱電偶的分度表和對應分度表刻度的溫度顯示儀表，都是以熱電偶參考端溫度等于0 ℃為條件的，如果參考溫度不等于0 ℃，盡管被測溫度恒定不變，熱電勢也會隨著參考端溫度的變化而變化，從而造成測量誤差。
測量系統
測量系統也會從動態響應、熱電偶安裝位置、測量系統漏電等方面影響熱電偶的測量精度，動態響應誤差是由熱電偶的熱惰性造成的，在熱電偶插入被測介質后一直到測量端吸熱并放熱達到動態平衡后才會出現溫度示值，瞬時示值與穩定示值存在誤差。熱電偶安裝位置不當或插入深度不對時，都不能反映真實溫度，這也會產生測量誤差。測量系統絕緣不良產生電流泄露造成熱電勢失真，也會使熱電偶產生測量誤差。
補償
為了盡量減小熱電偶的測量誤差，一般通過引入補償導線。補償導線是在一定溫度范圍內（包括常溫）具有與所匹配的熱電偶熱電動勢的標稱值相同的一對帶有絕緣層的導線，用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度表所產生的誤差。熱電偶補償導線由合金絲、絕緣層、護套和屏蔽層等組成。熱電偶補償導線分為延長型與補償型兩種。
應用
工業
熱電偶廣泛應用于化工、冶金、能源、醫療、食品等行業中。包括用于辦公室、家庭、企業恒溫器中的溫度傳感器；在工業中用于監測鐵、鋁等熔融金屬的溫度；用于食品工業的低溫測量；用于測試化工廠、石油工廠的溫度；用于監測引燃火焰的氣體機器溫度測量。如中國火電廠主蒸汽溫度的測量大都采用K型熱電偶作為一次元件；航空用零件和原材料的熱加工采用熱電偶進行溫度監測；壓力容器堆芯采用熱電偶密封裝置進行溫度檢測等。
金屬表面溫度測量
對于機械、冶金、能源和國防等部門，金屬表面溫度的測量是非常普遍而又比較復雜的問題，如熱處理工作中鍛件、鑄件以及各種余熱利用的熱交換器表面、氣體蒸汽管道、爐壁面等表面溫度的測量。測溫范圍從幾百到一千多攝氏度，而測量方法通常采用各種型號及規格的熱電偶，主要根據測溫范圍及環境確定。用粘合劑或焊接方法將熱電偶與被測金屬表面直接接觸，然后把熱電偶接到顯示儀表上組成測溫系統。
航空航天高溫零部件測溫
熱電偶測溫由于采集信號弱，抗干擾能力差，一般僅用于航天器地面試驗系統，應用最多的是銅-康銅型熱電偶。由于熱電偶參考端溫度已知，一般多采用將參考端置于冰水混合物容器內，使參考端溫度處于0℃。
熱電偶是當前航空發動機高溫壁面溫度測量領域使用最為廣泛的溫度傳感器，利用熱電偶進行壁面溫度測量時，將熱電偶與被測壁面直接接觸，因此不會受到中間介質的影響，具有較高的準確度。主要應用類型有鎧裝型熱電偶和薄膜熱電偶。
發展趨勢
高溫薄膜熱電偶
高超音速飛行器（如航天飛機、飛船等）在飛行過程中由于迎風面巨大的氣動摩擦效應溫度急劇升高，尤其是返回式航天器再入過程邊界層轉捩的熱流脈動等，都需要獲取精確的溫度熱流參數，以準確評估防熱層表面的熱環境，判別飛行器的熱防護性能。
高溫薄膜熱電偶是航空發動機葉片測溫的主流方法，在高溫測量中，由于薄膜熱電偶的熱揮發性和結構穩定性受溫度的影響較大，從而導致傳感器的輸出不穩定。由于高溫合金具有易氧化、熔點低等缺點，使發動機葉片材料漸漸向陶瓷發展。相比于金屬基底薄膜熱電偶，陶瓷基底薄膜熱電偶有良好的絕緣性，不需要在基底與熱電敏感層之間沉積過渡層，因此制備工藝簡單。薄膜熱電偶電極材料會向更耐高溫、熱穩定性更好、測溫范圍更廣的方向發展。
貴金屬鎧裝熱電偶
貴金屬鎧裝熱電偶因其測溫準確、穩定性好、耐腐蝕、抗氧化、易彎曲、壽命長等諸多優點在鋼鐵冶金行業的真空爐、石油化工行業裂解爐、原子能工業中的核反應堆燃料元件包殼溫度測量等領域得到應用。貴金屬鎧裝熱電偶在新型燃燒室內的高溫、高速、高壓條件下能夠測試燃氣的溫度，為航空發動機燃燒室部件的設計與性能試驗提供科學依據，如美國普拉特-惠特尼公司、英國史密斯公司、英國桑格姆-惠斯頓公司等研制的航空鎧裝熱電偶供最新發動機的使用。貴金屬鎧裝熱電偶將逐漸朝耐高溫、高可靠方向發展以滿足未來航空、航天及原子能工業等特殊領域對高溫或超高溫環境下的測溫需求，如開發Ir或IrRh合金鎧裝熱電偶等。
熱電偶新材料
鉑銠10-鉑熱電偶的測量精度不能超過±0.2℃?，并且偏離熱力學溫度也比較大，熱電偶不均勻現象導致其測溫精度不能進一步提高，為從根本上解決熱電偶不均勻性帶來的問題?，提高測溫精度，各國相繼研究新材料熱電偶：金/鉑熱電偶?和鉑/鈀熱電偶。除了在熱電偶材料上改進外?，對熱電偶的傳統結構也進行了探索。
先進熱電材料
陶瓷基底薄膜熱電偶具有向航空航天、工業極端環境、生物化學、醫療、能源等領域發展的潛力。傳統陶瓷材料硬度高，不能實現拉伸彎曲變形，制約了陶瓷基底薄膜熱電偶的應用，另外由于傳統陶瓷熱電材料要到 500K 溫度以上才能實現可靠的熱電輸出，制約了它的溫度使用范圍。近幾年興起的柔性熱電材料，可以實現多領域應用; 無機化合物有機復合材料可以實現相對低溫下的熱電輸出。因此柔性陶瓷、無機-有機復合材料等熱電材料將會是今后的研究熱點。實現薄膜熱電偶的結構功能集成、與集成電路兼容、批量制備也是薄膜熱電偶的研究方向。
標準規范
熱電偶重要的國際標準規范如下：
IEC 60584-1-1977 Thermocouples. Part 1 : Reference tables（熱電偶.第1部分:分度表 ），發布單位：國際電工委員會；
IEC 62460-2008 Temperature - Electromotive force (EMF) tables for pure-element thermocouple combinations（溫度 單一元素熱電偶組合體用電動勢(EMF)表），發布單位：國際電工委員會；
GB/T 30429-2013 工業熱電偶，發布單位：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局;中國國家標準化管理委員會；
BS EN 60584-3-2008 Thermocouples — Part 3: Extension and compensating cables — Tolerances and identification system（熱電偶.延長電纜和補償電纜.公差和識別系統），發布單位：英國標準學會；
ANSI/ASTM E230-2002 Specification for Temperature - Electromotive Force (EMF) Tables for Standardized Thermocouples（溫度規范.標準化熱電偶的電動勢(EMF)表），發布單位：美國國家標準學會；
GB/T 16839.1-2018 熱電偶 第1部分：電動勢規范和允差，發布單位：國家市場監督管理總局;中國國家標準化管理委員會。
參考資料 >
術語在線—權威的術語知識服務平臺.術語在線.2023-09-12