Les thermocouples fonctionnent en mesurant la différence de tension qui se produit entre deux conducteurs différents lorsque ces conducteurs sont exposés à une différence de température. La tension produite est mesurée par un circuit interne et traduite en température. p>
Les thermocouples sont avantageux du fait de leur prix abordable, de leur interchangeabilité et de l'utilisation de connecteurs standardisés dans l'industrie. Selon le type de matériaux utilisés dans la sonde et la configuration du circuit, les thermocouples peuvent mesurer une large plage de températures. Les thermocouples ne nécessitent également aucune source d'alimentation externe, ce qui les rend plus pratiques que les autres types de thermomètres numériques. La faible précision et la faible réactivité des thermocouples limitent leur utilisation aux applications industrielles qui ne nécessitent pas une grande contrôlabilité.
Une jonction entre deux conducteurs différents entraîne un potentiel entre ces conducteurs. L'amplitude de cette différence de tension est à peu près linéaire avec la température. Des alliages spéciaux sont choisis pour les sondes à thermocouple afin de garantir que l'augmentation de tension qui accompagne une augmentation de la température est reproductible et prévisible. Différentes sondes, contenant différents alliages, sont utilisées pour différentes plages de température. En plus de la linéarité de la réponse, la résistance des matériaux de la sonde à la corrosion à haute température est également importante. Les matériaux doivent également être non réactifs les uns avec les autres à des températures élevées. La formation de composés ou d'alliages intermétalliques entre les matériaux de la sonde à haute température interfère avec la mesure.