เทอร์โมคัปเปิล (thermocouple) เป็นทรานสดิวเซอร์ (transducer) หรือ เซนเซอร์ (sensor) วัดอุณหภูมิ (temperature) ที่ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางไฟฟ้าในรูปของแรงดันไฟฟ้า จัดเป็นทรานสดิวเซอร์ประเภทแอกทีฟ (active transducer) สามารถกำเนิดแรงดันไฟฟ้าได้เองเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างจุดสองจุด โดยไม่จำเป็นต้องกระตุ้นด้วยแหล่งจ่ายพลังงานจากภายนอก
เป็นอุปกรณ์ที่มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูง สามารถใช้งานได้โดยตรงในรูปของเครื่องมือวัด (instrument) หรือการส่งสัญญาณทางด้านเอาต์พุตให้กับระบบควบคุม ซึ่งปรากฎการณ์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับเทอร์โมคัปเปิล คือ ปรากฎการณ์ซีเบ็ค (seebeck effect)

เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยเส้นลวดโลหะตัวนำต่างชนิดสองเส้นต่อเข้าด้วยกัน [การเชื่อมต่อจุดวัดนี้จะส่งผลต่อช่วงเวลาการตอบสนอง (response time) ของการอ่านค่า] ปลายข้างหนึ่งใช้เป็นจุดวัดอุณหภูมิหรือรอยต่อร้อน (measuring junction หรือ hot junction) ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งนำไปต่อกับมิเตอร์หรือวงจรอื่นๆ เพื่อแสดงผล เรียก รอยต่อเย็น (cold junction) ใช้สำหรับเป็นจุดอ้างอิง (reference junction)
ที่จุดนี้ต้องควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ โดยเมื่อบริเวณจุดวัดอุณหภูมิได้รับความร้อนในขณะที่รอยต่อเย็นมีอุณหภูมิคงที่ ความต่างศักย์ระหว่าง
รอยต่อร้อนและรอยต่อเย็นที่เกิดขึ้น จะทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าขึ้น ค่ากระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นสามารถวัดค่าและ
ปรับให้อยู่ในหน่วยของอุณหภูมิได้ โดยการเปลี่ยนแปลงของค่าแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะตัวนำของเทอร์โมคัปเปิลและอุณหภูมิ
ที่จุดวัด 

ลักษณะวงจรของเทอร์โมคัปเปิลแสดงดังรูป

  

 วงจรของเทอร์โมคัปเปิล

  (ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล, 2555) 

โดยทั่วไป เทอร์โมคัปเปิลที่นำไปใช้งานอยู่ในรูปของชีตเทอร์โมคัปเปิล (sheath thermocouple)  บางครั้งเรียกว่า ปลอกโลหะ
หรือโพรบ (probe) หรือติดตั้งไว้ในเทอร์โมเวลล์ (thermowell) โดยติดตั้งที่บริเวณปลายของโพรบหรือเทอร์โมเวลล์ เพื่อใช้สัมผัส
กับตัวกลางใดๆ ที่ต้องการวัดอุณหภูมิโดยไม่เกิดการเสียหาย อุปกรณ์เพิ่มเติมสำหรับการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล เพื่อวัดอุณหภูมิใน
กระบวนการ ได้แก่ หัวเชื่อมต่อ (Connecting head/Junction box/Terminal box) (บางครั้งเรียกว่า หัวกะโหลก) ซึ่งอุปกรณ์นี้
สามารถป้องกันน้ำและฝุ่นละอองได้ วัสดุที่ใช้ทำหัวเชื่อมต่อ ได้แก่ อะลูมิเนียมอัลลอยด์ เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป และเบคาไลท์ (Bakelite) เหมาะสำหรับการใช้งานภายใต้อุณหภูมิสูงพิเศษ เป็นต้น  โดยเวลาที่ใช้ในการอ่านค่าอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลหรือ
ช่วงเวลาการตอบสนอง (response time) ของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับหลายองค์ประกอบ ได้แก่ การเชื่อมต่อจุดวัด  ชนิดของวัสดุ
ทำเทอร์โมเวลล์หรือโพรบ ช่องว่างระหว่างโพรบและเทอร์โมคัปเปิล การติดตั้ง และชนิดของของไหลที่ต้องการวัดอุณหภูมิ เป็นต้น

 

ลักษณะของเทอร์โมคัปเปิลในรูปแบบต่าง ๆ

  (ที่มา: http://www.temperature.com.au/) 

 

โพรบเทอร์โมคัปเปิลเเบบลูกกลิ้ง

  (ที่มา: http://www.omega.com/pptst/88000_roller.html) 

 

 

หลักการทำงานของเทอร์โมคัปเปิล

   (ที่มา:  http://www.youtube.com/watch?v=gtO0kQ-PT_0) 

 

ที่มา : การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล , 2555)

      :  http://www.temperature.com.au/ 

      : http://www.youtube.com/watch?v=gtO0kQ-PT_0

      : http://www.omega.com/pptst/88000_roller.html