Термодвойка е температурен{0}}чувствителен елемент и основен инструмент, който директно измерва температурата. Състои се от затворена верига, съставена от два проводника от различни материали. Поради разликата в материалите, различните електронни плътности причиняват електронна дифузия и след достигане на стабилно равновесие се генерира електрически потенциал. Когато има температурен градиент между двата края, във веригата се генерира ток, създаващ термоелектричен потенциал. Колкото по-голяма е температурната разлика, толкова по-голям е токът. Стойността на температурата може да се определи след измерване на термоелектричния потенциал. Термодвойка по същество е преобразувател на енергия, който преобразува топлинната енергия в електрическа.
Технически предимства на термодвойките: Термодвойките имат широк диапазон на измерване на температурата и относително стабилна производителност; висока точност на измерване, тъй като термодвойката е в пряк контакт с измервания обект и не се влияе от междинната среда; бързо време за термична реакция, тъй като термодвойките реагират бързо на температурни промени; голям диапазон на измерване, термодвойките могат непрекъснато да измерват температури от -40 до +1600 градуса; надеждна работа и добра механична якост. Имат дълъг експлоатационен живот и се монтират лесно.
Термодвойка трябва да се състои от затворена верига, съставена от два проводника (или полупроводника) с различни свойства, но отговарящи на определени изисквания. Трябва да има температурна разлика между измервателния и еталонния край на термодвойката.
Два проводника или полупроводника А и В от различни материали са заварени заедно, за да образуват затворена верига. Когато има температурна разлика между двете кръстовища 1 и 2 на проводници А и В, между тях се генерира електродвижеща сила, като по този начин се образува ток във веригата. Това явление се нарича термоелектричен ефект. Термодвойките работят, като използват този ефект.
