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熱電偶實際上是一種特殊的能量轉換器，它將熱能轉化為電能，并利用產生的熱電力來測量溫度

熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差值，而不是熱電偶兩端溫差的函數。當熱電偶材料均勻時，熱電偶產生的熱電力與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成分和兩端的溫差有關。當確定熱電偶兩根熱電偶絲的材料組成時，熱電偶的熱電力只與熱電偶的溫差有關；如果熱電偶冷端溫度保持恒定，進入熱電偶的熱電力只是工作端溫度的單值函數。