Thermoelemente messen die Spannungsdifferenz, die zwischen zwei unterschiedlichen Leitern entsteht, wenn diese Leiter einer Temperaturdifferenz ausgesetzt sind. Die erzeugte Spannung wird von einem internen Schaltkreis gemessen und in eine Temperatur umgewandelt. p>
Thermoelemente zeichnen sich durch ihre Erschwinglichkeit, Austauschbarkeit und Verwendung von industriestandardisierten Steckverbindern aus. Abhängig von der Art der in der Sonde verwendeten Materialien und der Schaltungskonfiguration können Thermoelemente einen weiten Temperaturbereich messen. Thermoelemente benötigen außerdem keine externe Stromquelle, was sie praktischer macht als andere Arten von Digitalthermometern. Die geringe Genauigkeit und Empfindlichkeit von Thermoelementen beschränkt ihre Verwendung auf industrielle Anwendungen, die keine hohe Regelbarkeit erfordern.
Eine Verbindung zwischen zwei beliebigen unterschiedlichen Leitern führt zu einem Potenzial zwischen diesen Leitern. Die Größe dieser Spannungsdifferenz ist ungefähr linear mit der Temperatur. Für Thermoelementsonden werden spezielle Legierungen gewählt, um sicherzustellen, dass der Spannungsanstieg, der mit einem Temperaturanstieg einhergeht, wiederholbar und vorhersehbar ist. Für unterschiedliche Temperaturbereiche werden unterschiedliche Sonden mit unterschiedlichen Legierungen verwendet. Neben der Linearität des Ansprechens ist auch die Beständigkeit der Sondenmaterialien gegen Hochtemperaturkorrosion wichtig. Die Materialien müssen auch bei erhöhten Temperaturen miteinander nicht reaktiv sein. Die Bildung intermetallischer Verbindungen oder Legierungen zwischen den Sondenmaterialien bei hoher Temperatur stört die Messung.
