Termopar se formira spajanjem dva različita vodiča zajedno. Kada su mjerni i referentni spoj na različitim temperaturama, stvara se termoelektrična sila (EMF). Mjerni spoj je dio spoja termoelementa koji je na temperaturi koja se mjeri. Referentni spoj je dio spoja termoelementa koji se održava na poznatoj temperaturi ili gdje se promjene temperature automatski kompenzuju.
U konvencionalnim industrijskim aplikacijama, elementi termoparova se obično završavaju na konektoru; međutim, referentni spoj se rijetko nalazi na konektoru, već se prenosi u temperaturno{0}}stabilno kontrolirano okruženje korištenjem odgovarajućih produžnih žica termoparova. Tipovi spoja: Uzemljeni termoparovi imaju spoj termoelementa koji je fizički povezan (zavaren) na omotač sonde, omogućavajući odličan prijenos topline-to jest, toplina se prenosi izvana kroz omotač sonde do spoja termoelementa. Uzemljeni termoparovi se preporučuju za mjerenje temperature statičkih ili tekućih korozivnih plinova i tekućina, kao i za neke primjene visokog{4}}pritiska. U izolovanim termoelementima, spoj termoelementa je odvojen od omotača sonde i okružen mekim prahom. Iako izolirani termoparovi imaju sporije vrijeme odziva od uzemljenih termoparova, oni pružaju električnu izolaciju.
Izolovani termoparovi se preporučuju za korozivna okruženja, idealno obezbeđujući potpunu električnu izolaciju termoelementa od okolnog okruženja kroz zaštitu omotača. Izloženi termoelementi omogućavaju da se vrh spoja proširi u okolno okruženje. Ovaj tip pruža najbolje vrijeme odgovora, ali je ograničen na aplikacije koje nisu-korozivne, ne-opasne i bez-pritiska. Vrijeme odziva se izražava kao vremenska konstanta, definirana kao vrijeme potrebno da senzor promijeni 63,2% između početne i krajnje vrijednosti u kontroliranom okruženju. Termoparovi sa eksponiranim spojem imaju najbrže vrijeme odziva, a što je manji promjer omotača sonde, to je vrijeme odziva brže, ali je niža maksimalna dozvoljena temperatura mjerenja. Produžne žice: Produžne žice termoparova su par žica s istim termoelektričnim karakteristikama kao i termoelement na koji su spojeni. Kada su pravilno spojene, produžne žice prenose referentni spoj s termoelementa na drugi kraj žice, koji se obično nalazi u kontroliranom okruženju. Prilikom odabira termoelementa treba uzeti u obzir sljedeće faktore:
1. Temperaturni opseg koji se meri;
2. Potrebno vrijeme odgovora;
3. Vrsta veze;
4. Otpornost na hemijsku koroziju termoelementa ili materijala omotača;
5. Otpornost na abraziju ili vibracije;
6. Zahtjevi za instalaciju i ograničenja itd.
