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热电偶的作业原理是根据热电效应（塞贝克效应），即两种不同成分的导体或半导体（热电极）连接成闭合回路，当两接点存在温度差时，回路中会发生热电动势（电势差），从而将温度信号转换为电信号。详细机制如下：
当热电偶的两头（热端和冷端）存在温差时，自由电子从高温端向低温端分散，导致两接点处电子密度不同，构成电势差。
固定冷端温度（一般为0℃），通过丈量热端发生的热电动势，结合分度表或公式，即可确认热端温度。
常用热电偶可掩盖-200℃至1600℃，特别类型（如钨铼热电偶）可达2800℃。
直接与被测目标触摸，防止中心介质搅扰，如铂铑10-铂热电偶精度高且功能安稳。
回路中接入第三种金属材料时，若其两接点温度相同，不影响热电势，合适工业现场。
不同类型热电偶适用于氧化性、还原性、慵懒气氛及真空环境，如K型耐氧化，J型耐氢腐蚀。
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