Cặp nhiệt điện là các cảm biến nhiệt độ nhạy cảm được tạo ra bằng cách sử dụng hiệu ứng Sybeck trong vật lý. Một cặp nhiệt điện được tạo thành khi hai dây dẫn khác nhau, A và B, tạo thành một vòng khép kín.
Nhiệt độ T-End là phần cảm biến nhiệt độ, được gọi là đầu nóng; Nhiệt độ T0 là phần kết nối đồng hồ và được gọi là đầu lạnh. Khi nhiệt độ đầu nóng T và nhiệt độ đầu lạnh T 0 khác nhau, tiềm năng nhiệt điện EAB (T, T0) được tạo ra trong vòng lặp, sự xuất hiện này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện và động lực này thường được gọi là tiềm năng nhiệt điện. Kích thước của nhiệt điện có liên quan đến kích thước của sự khác biệt giữa T và T0, được gọi là chênh lệch nhiệt độ. Từ lý thuyết phân phối thermopotential của vòng lặp cặp nhiệt điện có thể biết, thermopotential của cặp nhiệt điện chỉ là sự khác biệt chức năng của nhiệt độ T và T0 ở cả hai đầu của cặp nhiệt điện, tức là:
EAB (T, T0) = EAB(T) - EAB(T0) 式（1.1）
Đó là, tiềm năng nhiệt điện của cặp nhiệt điện bằng với sự khác biệt tiềm năng gây ra bởi nhiệt độ đầu nóng so với nhiệt độ đầu lạnh T và T0.
Trong đo nhiệt độ thực tế, tiềm năng nhiệt điện tương ứng với đầu lạnh thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ đầu lạnh (nhiệt độ môi trường xung quanh). Để đảm bảo nhiệt độ không đổi của đầu lạnh là rất khó khăn, đến một mức độ nhất định, độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào ảnh hưởng của nhiệt độ đầu lạnh. Chỉ khi nhiệt độ đầu lạnh của cặp nhiệt điện vẫn không thay đổi, thế nhiệt điện mới là nhiệt độ được đo, nhưng chỉ là hàm số. Động lực nhiệt điện được chỉ định trong tiêu chuẩn là động lực nhiệt điện ở 0 ℃.
Từ công thức (1.1) ta có thể biết nếu T=0:
EAB(T0) = EAB(0) - EAB(0, T0) 式（1.2）
Khi T0=0 ta có:
EAB(T) = EAB(T,0) - EAB (0) công thức (1.3)
Đưa công thức (1.2) và công thức (1.3) vào công thức (1.1) có được:
EAB(T,0) = EAB(T,T0) + EAB(T0,0) 式（1.4）
Trong công thức (1.4), EAB (T, 0) là tiềm năng nhiệt khi nhiệt độ đầu lạnh là 0 ℃, nhiệt độ đầu nóng là T, giá trị này là giá trị đo chỉ mục cho cặp nhiệt điện thành phẩm; EAB (T, T0) là tiềm năng nhiệt khi nhiệt độ đầu nóng là T và nhiệt độ đầu lạnh là T0, đó là giá trị tiềm năng nhiệt thực tế đo được; EAB (T0,0) là tiềm năng nhiệt thu được khi nhiệt độ đầu lạnh là 0 ℃, và nhiệt độ đầu lạnh thực tế là T0, trong thử nghiệm thực tế, cảm biến nhiệt độ tích hợp AD590 đo T0, sau đó tự động tìm thấy tiềm năng nhiệt tương ứng EAB (T0,0) từ bảng lập chỉ mục của cặp nhiệt điện tương ứng, đây là giá trị được tìm thấy trong bảng kiểm tra thứ cấp, đó là giá trị tiềm năng nhiệt tương ứng được bù nhiệt độ đầu lạnh. Bằng cách thêm giá trị EAB (T, T0) đo được thực tế với giá trị EAB (T0,0) bù nhiệt độ lạnh, bạn có thể nhận được nhiệt độ đầu lạnh là 0 ℃, nhiệt độ đầu nóng là T khi giá trị EAB (T0,0) tiềm năng nhiệt, sau đó tự động tìm giá trị nhiệt độ tương ứng với EAB (T0,0) từ bảng lập chỉ mục, đây là giá trị được tìm thấy trong bảng kiểm tra thứ hai, giá trị này là nhiệt độ thực tế thu được từ đầu nóng của cặp đôi rèn nóng.
Trong sản xuất thực tế, đầu nhiệt cặp nhiệt điện (đầu đo) và đầu lạnh cách nhau rất xa, đầu lạnh lại tiếp xúc với không khí, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh, vì vậy nhiệt độ đầu lạnh rất khó duy trì liên tục. Vì thế cần phải kéo dài đầu lạnh và bồi thường nhiệt độ.