ترموکوپل (Thermocouple) پرمصرف ترین سنسور دما است. ترموکوپل‌ها به دلیل سادگی استفاده و سرعت پاسخشان به تغییرات دما (به دلیل اندازه کوچکی که دارند)، سنسورهای محبوبی هستند. این سنسورها همچنین محدوده دمای گسترده‌ای از 200ċ- تا 2000ċ+ دارند.
اصول عملکرد یک ترموکوپل بسیار ساده و پایه‌ای است. وقتی دو فلز غیرمشابه مانند نیکل و کروم در نقطه اتصال به یکدیگر جوش داده می شوند ، یک اثر ترموالکتریک تولید می‌شود که اختلاف پتانسیل در حدود چند میلی‌ولت بین آن‌ها بوجود می آید . اختلاف ولتاژ بین دو اتصال «اثر سیبک» (Seebeck effect) نامیده می‌شود.
در این حالت، یک نیروی محرکه الکتریکی تولید می‌شود. در نتیجه ولتاژ خروجی یک ترموکوپل تابعی از تغییرات دما است. این اختلاف ولتاژ با دما افزایش خواهد یافت؛ تا جایی که به سطح ولتاژ پیک برسیم که این مورد با مشخصات دو فلز مورد استفاده تعیین می‌شود.
ترموکوپل های پر مصرف شامل : نیکل – کروم (نوع K ) ، آهن – کنستانتان (نوع J ) و مس – کنستانتان (نوع T ) هستند. ولتاژ خروجی یک ترموکوپل به ازای ċ 10 تغییر دما بسیار کوچک و در حدود چند میلی‌ولت است. به همین دلیل استفاده از یک تقویت‌کننده ضروری است باید تقویت‌کننده با دقت انتخاب شود تا ترموکوپل پایداری مناسبی داشته باشد و نیازی به کالیبراسیون دوباره آن نباشد.
ترموکوپل‌ها را می‌توان از فلزات مختلفی ساخت که ما را قادر می‌سازند دماهای بین 200ċ- تا 2000ċ+ را اندازه گیری کنیم. با چنین محدوده گسترده انتخابی، استانداردهای بین‌المللی برای رنگ ترموکوپل‌های مختلف وضع شده که به کاربر این توانایی را می‌دهد تا بتواند سنسور ترموکوپل مناسب را برای کاربرد خاص مورد نظرش انتخاب کند.
ترموکوپل نوع K
ترموکوپل نوع K از فلزهای (Ni-Cr) به نام تجاری کرومل Chromel ) Ni-Al ) به نام تجاری آلومل (Alumel) ساخته می شود.این ترموکوپل ها ارزان قیمت است و یکی از معروف ترین ترموکوپل های همه منظوره می باشد. محدوده ی عملکرد دمایی آن بین ۱۸۰- و ۱۳۵۰+ درجه سانتی گراد و حساسیت آن تقریبا 42ċ/v است .
معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد ترموکوپل k به خاطر استفاده از مس ، خاصیت ضد اکسیداسیونی دارد لذا در کوره ها که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب است
ترموکوپل نوع E
ترموکوپل نوع E با استفاده از فلزات Ni-Cr (کرومل) و Cu-Ni (کنستانتانConstantan) ) ساخته می شود. محدوده ی عملکرد دمایی آن ، بین ۴۰- و ۹۰۰+ درجه سانتی گراد است. این ترموکوپل با 68ċ/v بیشترین حساسیت را دارد و می توان از آن در کاربرد های خلاء و مواردی که حسگر در آن حفاظت نشده است ، استفاده کرد.
ترموکوپل نوع J
این ترموکوپل از فلزات آهن Fe و آلیژهای مس – نیکل Cu-Niساخته می شود. محدوده ی دمایی این ترموکوپل بین ۱۸۰- و ۷۵۰+ درجه سانتی گراد است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این ترموکوپل ، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود. حساسیت ترموکوپل نوع J ، به اندازه ی 54ċ/v است و برای طرح های جدید توصیه می شود .
در ترموکوپل نوع j به علت وجود آهن در مکان هایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد استفاده نمی شود. ترموکوپل تیپ j به دلیل تولید ولتاز بالا و دقت مناسب از کاربردی ترین ترموکوپل ها محسوب می شود باید توجه داشت در محیط های ساکن ، خلا و بدون رطوبت تا حداکثر دمای 750ċ کاربرد دارد و در محیط های مجاور به گاز های سولفور و مرطوب جهت جلوگیری از اکسید شدن و شکنندگی سیم مغزی ترموکوپل در دمای کمتر از 500ċ استفاده میگردد .
