Ein Thermoelement besteht aus zwei unterschiedlichen Leitern, die miteinander verbunden sind und so genannte Thermoelektromagnetische Felder (EMF) erzeugen, wenn sich die Mess- und Referenzanschlusspunkte bei unterschiedlichen Temperaturen befinden. Der Messanschlusspunkt ist ein Teil des Thermoelektronanschlusspunkts, der sich an der gemessenen Temperatur befindet. Der Referenzanschlusspunkt ist der Teil des Thermoelementanschlusspunkts, der bei einer bekannten Temperatur gehalten wird oder der Temperaturänderungen automatisch kompensiert werden können.

In konventionellen industriellen Anwendungen sind die Thermoelemente in der Regel an den Verbindungen befestigt; Die Referenzanschlusspunkte befinden sich jedoch selten an den Anschlüssen, sondern verwenden eine geeignete Thermoelement-Verlängerung, um in eine kontrollierte Umgebung mit einer relativ stabilen Temperatur zu übertragen. Anschlusspunkttyp Gehäuse-Thermoelement-Anschlusspunkte sind physisch mit der Sondenwand verbunden (schweißen), was eine gute Wärmeübertragung ermöglicht, d. h. Wärme von außen über die Sondenwand an den Thermoelement-Anschlusspunkt zu übertragen. Es wird empfohlen, die Temperatur von statischen oder fließenden korrosiven Gasen und Flüssigkeiten sowie bei einigen Hochdruckanwendungen zu messen. Bei isolierten Thermoelementen ist der Thermoelementanschlusspunkt von der Sondenwand getrennt und von einem weichen Pulver umgeben. Obwohl die Reaktionsgeschwindigkeit eines isolierten Thermoelements langsamer ist als die Reaktionsgeschwindigkeit eines gehäuslichen Thermoelements, bietet es jedoch elektrische Isolierung. Es wird empfohlen, isolierte Thermoelemente zur Messung der korrosiven Umgebung zu verwenden, die idealerweise durch eine Schutzhülle von der Umgebung isoliert werden können. Das offene Thermoelement ermöglicht die Vertiefung des Anschlusspunkts in die Umgebung und bietet eine optimale Reaktionszeit, jedoch nur für korrosionsfreie, gefährliche und druckfreie Anwendungen. Die Reaktionszeit wird als Zeitkonstante ausgedrückt, die als die Zeit definiert wird, die benötigt wird, um den Sensor in einer gesteuerten Umgebung um 63,2% zwischen dem Anfangswert und dem Endwert zu ändern. Das offene Thermoelement hat die schnellste Reaktionsgeschwindigkeit, und je kleiner der Durchmesser der Sondenhülle ist, desto schneller ist die Reaktionsgeschwindigkeit, aber desto niedriger ist die maximal zulässige Messtemperatur. Ausdehnungsleitung Ein Ausdehnungsleitung ist ein Paar von Leitungen mit den gleichen Temperatur- und elektromagnetischen Frequenzzeigenschaften wie ein angeschlossenes Thermoelektropel. Wenn die Verbindung geeignet ist, leitet die Verlängerungsleitung den Referenzanschlusspunkt vom Thermoelement zum anderen Ende des Kabels, das sich in der Regel in einer gesteuerten Umgebung befindet.