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当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为T0 ，称为自由端（也称参考端）或冷端，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为“热电动势” 。
热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。
热电偶回路中热电动势的大小，只与组成热电偶的导体材料和两接点的温度有关，而与热电偶的形状尺寸无关。当热电偶两电极材料固定后，热电动势便是两接点温度t和t0。的函数差 。
变送器是基于负反馈原理工作的，它主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。
测量部分用于检测被测变量x，并将其转换成能被放大器接受的输入信号Zi(电压、电流、位移、作用力或力矩等信号)。反馈部分则把变送器的输出信号y转换成反馈信号Zf，再回送至输入端。Zi与调零信号Zo的代数和同反馈信号Zf进行比较，其差值ε送入放大器进行放大，并转换成标准输出信号y。
温度计量器具
（1） 膨胀式温度计。如玻璃液体温度计、双金属温度计；
（2） 压力式温度计。如液体、蒸汽压力温度计；
（3） 电阻温度计。 如铂、铜电阻温度计、热敏电阻温度计；温度计量仪器：
（4） 热辐射温度计。如光学、光电温度计、辐射温度计、比色温度计；
（5） 热电动势式温度计。如热电偶温度计。
力学计量器具
如法码（法码按精度分为E1、E2、F1、F2、M1、M2、M3七个等级）、天平（扭力天平、架盘天平、液体比重天平）、衡器、硬度测试机、标准硬度块、粘度计、材料试验机、压力计、压力表、压力传感器、流量计（水表、蒸汽表、计量加油机）等
实验室经常用U形管汞压力计测量从真空到外界大气压这一区间的压力。虽然这种方法原理简单、形象之光，但由于汞的毒害以及不便于远距离观察和自动记录，因此这种压力计逐渐被数字式电子压力计所取代。数字式电子压力计具有体积小、精确度高、操作简单，便于远距离观测和能够实现自动记录等优点，目前已经得到广泛的应用。主要压力传感器、测量电路和电性指示器三部分组成。压力传感器主要由波纹管、应变梁和半导体应变片组成。