快速測溫熱電偶測溫的基本原理是熱電效應。在由兩種不同材料的導體A和B所組成的閉合回路中，當A和B的兩個接點處于不同溫度T和To時，在回路中就會產生熱電勢。這就是所謂的塞貝克效應。
快速測溫熱電偶具有熱電勢大、熔點高等特點。如石墨－碳化鈦熱電偶可在含碳和中性氣氛中可測2000℃高溫；碳化硼－石墨熱電偶堅硬耐磨、耐高溫、抗氧化，在600～2000℃范圍內線性好且熱電勢大。
但是非金屬熱電偶復現性差，機械強度較低。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To＝00C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。
熱電偶對熱電極材料要滿足以下幾點：
1、機械性能好，材質均勻；
2、要求材料的電阻溫度系數要小，電阻率高，導電性能好，熱容量要小；
3、熱電偶材料受溫度作用后能產生較高的熱電勢，熱電勢和溫度之間的關系呈線性或近似線性的單值函數關系；
4、資源豐富，價格便宜；
5、能測量較高的溫度，并在較寬的溫度范國內應用，經長期使用后，物理、化學性能及熱電特性保持穩定；
6、復現性要好，便于大批生產和互換，便于制定統一的分度表。
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