快速測溫熱電偶一般由兩種不同材料的導體A和B組成一個閉合回路，1點和2點為兩種導體的結點，分別稱為工作端和參考端，另外一般需要接入測量儀器；基于熱電效應，工作端與參考端的溫度差會導致回路中產生熱電勢，當參考端溫度固定時，EAB（T，T0）＝eAB（T）－eAB（T0）＝f（T），通過測量熱電勢差就可以測量工作端的溫度。
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；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；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。
快速測溫熱電偶在實驗室是常用的實驗器材，通過它檢測冰箱各間室及部位的溫度，以判斷冰箱是否處于正常運行狀態，把兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，如果將它們的兩個接點分別置于不同的溫度，則在該回路會產生電勢，這種現象稱為熱電效應，或稱賽貝克效應。
熱電偶分為金屬和非金屬兩種，金屬的比如鉑銠10－鉑熱電偶（S型），適用于氧化氣氛中測溫，不推薦在還原性氣氛中，短期可用于真空場合。長期使用溫度范圍為0～1300℃，短期為0～1600℃。鉑銠13－鉑熱電偶（R型）。適用場合同S型熱電偶。
而非金屬熱電偶。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。
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