Thermoelemente sind sehr einfache und langlebige Temperatursensoren. Sie bestehen aus zwei unterschiedlichen Materialien, die an einem Ende verbunden und am anderen getrennt sind. Die getrennten Enden werden als Ausgang betrachtet und erzeugen eine Spannung, die proportional zur Wärme ist, die sie messen oder überwachen. Das heißt, je heißer die Temperatur, desto höher die Spannung. Die Tatsache, dass zwei Metalle Spannung erzeugen, wird als Seebeck-Effekt bezeichnet. Zwei gängige Anwendungen von Thermoelementen sind die Messung der Raumtemperatur und die Überwachung des Vorhandenseins einer Kontrolllampe.
Thermoelemente sind mit unterschiedlichen Materialpaarungen erhältlich, die ein sehr breites Anwendungsspektrum ermöglichen. Die verschiedenen Zusammensetzungen sind in Thermoelementtypen standardisiert. Die verschiedenen Typen erhalten branchenweit standardisierte Buchstabennamen. Auf diese Weise kann der Verbraucher einen Thermoelementleser vom Typ „J“ von einem Hersteller und Thermoelemente vom Typ „J“ von einem anderen Hersteller kaufen und ein funktionierendes System zusammenstellen. Der Hersteller von Thermoelementen stellt Tabellen zur Verfügung, die den besten Thermoelementtyp für einen bestimmten Temperaturbereich angeben. Der Hersteller stellt auch Daten bezüglich des Temperatur- und Spannungsverhältnisses für jeden Thermoelementtyp zur Verfügung.
Thermoelemente sind einfach zu bedienen und benötigen keine Batterien oder ausgefallene Elektronik. Die erzeugten Spannungssignale sind jedoch sehr klein, so dass möglicherweise ein Verstärker erforderlich ist, wenn Sie die Temperaturen in einen Computer einlesen möchten. Die Spannungsbeziehung zur Temperatur ist nicht immer eine einfache lineare Beziehung, daher kann eine „Nachschlagetabelle“ erforderlich sein, um die Spannungsmesswerte in Temperaturmesswerte umzuwandeln. Diese Informationen sind beim Thermoelementhersteller erhältlich. Die meisten Hersteller von Thermoelementen werden auch Geräte herstellen, die die Spannungen in „technische“ Einheiten umwandeln. Dies macht die Verwendung eines auf Thermoelementen basierenden Temperaturerfassungssystems noch einfacher zu implementieren.
Die Einfachheit des Thermoelements kann jedoch täuschen. Viele Faktoren können die Genauigkeit des Systems beeinflussen. Beim Anschluss des Thermoelements am Messgerät ist darauf zu achten, dass dort keine Fehler eingetragen werden. Die Spannung an den Thermoelementanschlüssen ist proportional zur Temperatur der Messstelle. Bei Verwendung eines Thermoelements ist es daher sehr wichtig, dass die Messstelle des Thermoelements in sehr engem Kontakt mit dem zu messenden Objekt ist. Da es sich bei dem Thermoelement um einen elektrisch leitenden Draht handelt, ist darauf zu achten, dass keine Kontaktmöglichkeit mit anderen freiliegenden elektrischen Leitern besteht. Schließlich kann im Laufe der Zeit die Isolierung zwischen den beiden Drähten des Thermoelements durchschlagen und Fehler bei der Temperaturmessung verursachen.
Mit ein wenig Planung und regelmäßiger Wartung bietet ein Thermoelement-basiertes Temperaturerfassungssystem eine kostengünstige und zuverlässige Methode zum Erhalten von Temperaturdaten.