Термопара утворюється шляхом з’єднання двох різних провідників. Коли вимірювальний і еталонний спаї знаходяться при різних температурах, виникає термоелектрична сила (ЕРС). Вимірювальний спай — це частина спаю термопари, яка знаходиться при температурі, що вимірюється. Еталонний спай — це частина спаю термопари, яка підтримується при відомій температурі або де зміни температури автоматично компенсуються.
У звичайних промислових застосуваннях елементи термопари, як правило, закінчуються з’єднувачем; однак еталонний спай рідко розташовується на роз’ємі, а скоріше переноситься в-температурне контрольоване середовище за допомогою відповідних подовжувачів термопар. Типи з’єднань: заземлені термопари мають з’єднання термопари, фізично з’єднане (приварене) з оболонкою зонда, що забезпечує відмінну теплопередачу-, тобто тепло передається ззовні через оболонку зонда до з’єднання термопари. Заземлені термопари рекомендуються для вимірювання температури статичних або поточних корозійних газів і рідин, а також для деяких застосувань під високим -тиском. В ізольованих термопарах спай термопари відокремлений від оболонки зонда й оточений м’яким порошком. Хоча ізольовані термопари мають менший час відгуку, ніж заземлені термопари, вони забезпечують електричну ізоляцію.
Ізольовані термопари рекомендуються для корозійних середовищ, ідеально забезпечуючи повну електричну ізоляцію термопари від навколишнього середовища через екранування оболонки. Відкриті термопари спаю дозволяють кінчику спаю виходити в навколишнє середовище. Цей тип забезпечує найкращий час відгуку, але обмежується не-корозійними, не-небезпечними й не-пристроями під тиском. Час відгуку виражається як постійна часу, яка визначається як час, необхідний для зміни датчика на 63,2% між початковим і кінцевим значеннями в контрольованому середовищі. Термопари з відкритим спаєм мають найшвидший час відгуку, і чим менший діаметр оболонки зонда, тим швидше час відгуку, але нижча максимально допустима температура вимірювання. Подовжувальні дроти: подовжувальні дроти термопари — це пара дротів з такими самими термоелектричними характеристиками, як і термопара, до якої вони підключені. При правильному підключенні подовжувальні дроти передають еталонний спай від термопари до іншого кінця дроту, який зазвичай знаходиться в контрольованому середовищі. При виборі термопари слід враховувати наступні фактори:
1. Діапазон вимірюваних температур;
2. Необхідний час реакції;
3. Тип підключення;
4. Хімічна корозійна стійкість термопари або матеріалу оболонки;
5. Стійкість до стирання або вібрації;
6. Вимоги до встановлення та обмеження тощо.
