Термодвойка се формира чрез свързване на два различни проводника заедно. Когато измервателният и референтният преход са при различни температури, се генерира термоелектрична сила (ЕМС). Измервателният преход е частта от прехода на термодвойката, която е при температурата, която се измерва. Еталонният преход е частта от прехода на термодвойката, която се поддържа при известна температура или където температурните промени се компенсират автоматично.
В конвенционалните индустриални приложения елементите на термодвойките обикновено се завършват с конектор; обаче референтното съединение рядко се намира в конектора, а по-скоро се прехвърля в температура-стабилна контролирана среда с помощта на подходящи удължителни проводници за термодвойки. Типове връзки: Заземените термодвойки имат връзката на термодвойката, физически свързана (заварена) към обвивката на сондата, което позволява отличен пренос на топлина-тоест топлината се пренася отвън през обвивката на сондата към връзката на термодвойката. Препоръчват се заземени термодвойки за измерване на температурата на статични или течащи корозивни газове и течности, както и някои приложения с високо-налягане. В изолираните термодвойки преходът на термодвойката е отделен от обвивката на сондата и е заобиколен от мек прах. Въпреки че изолираните термодвойки имат по-бавно време за реакция от заземените термодвойки, те осигуряват електрическа изолация.
Изолираните термодвойки се препоръчват за корозивни среди, като в идеалния случай осигуряват пълна електрическа изолация на термодвойката от околната среда чрез екраниране на обвивката. Откритите термодвойки на кръстовището позволяват на върха на кръстовището да се простира в околната среда. Този тип осигурява най-доброто време за реакция, но е ограничен до не-корозивни, не-опасни и не-приложения под налягане. Времето за реакция се изразява като времева константа, дефинирана като времето, необходимо на сензора да промени 63,2% между началната и крайната стойност в контролираната среда. Термодвойките с открито съединение имат най-бързо време за реакция и колкото по-малък е диаметърът на обвивката на сондата, толкова по-бързо е времето за реакция, но толкова по-ниска е максимално допустимата температура на измерване. Удължителни проводници: Удължителните проводници на термодвойките са чифт проводници със същите термоелектрични характеристики като термодвойката, към която са свързани. Когато са свързани правилно, удължителните проводници прехвърлят еталонното съединение от термодвойката към другия край на проводника, който обикновено се намира в контролирана среда. При избора на термодвойка трябва да се имат предвид следните фактори:
1. Температурният диапазон за измерване;
2. Необходимото време за реакция;
3. Видът на връзката;
4. устойчивост на химическа корозия на термодвойката или материала на обвивката;
5. Устойчивост на износване или вибрации;
6. Изисквания за инсталиране и ограничения и др.
