Термопара
Х. К. Эрстед (Hans Christian Oersted) обнаружил, что электрический ток, протекающий по проволоке, параллельной и близко к магнитной игле, обладает способностью отклонять иглу. Это открытие было опубликовано в 1820 году, оно сразу же вызвало новую волну интереса по всей Европе, связанную на этот раз с механическим воздействием тока. А.-М. Ампер (Andre-Marie Ampere), через неделю после того, как узнал про эксперимент Х. К. Эрстеда, показал, что один электрический ток оказывает магнитное влияние на другой. Не оставалось никаких сомнений в том, что магнетизм был, по сути, электрическим явлением.
Среди небольшой группы физиков, которые тогда были активны, был также Томас Иоганн Зеебек. Т. И. Зеебек, конечно, узнал об открытии Х. К. Эрстеда и сразу же занялся изучением электромагнетизма; в декабре того же 1820 года он прочитал в Академии доклад о магнитном воздействии тока. Лишь несколько месяцев спустя, в августе 1821 года, он объявил Академии о своем открытии, что два разных металла, образующих замкнутый круг, в отсутствие влаги проявляют магнитные свойства, когда температура в точке контакта двух металлов разная.
Он экспериментировал с рядом металлов (комбинация сурьмы и висмута оказалась наиболее эффективной) и установил эффект как нагревания, так и охлаждения одного из соединений. Он установил, что отклонение магнитной иглы возникло из-за разницы в температуре металлических соединений. А также, что эффекты варьировались для разных металлов и были более значительными при большей разнице температур. В своих результатах он сообщил о движении иглы с точки зрения отклонения в восточном или западном направлении и описал это явление как «термомагнетизм», в последующие годы возражая против термина «термоэлектричество».
Первое зарегистрированное предложение использовать открытие Т. И. Зеебека в качестве средства измерения высоких температур было сделано А. С. Беккерелем (Antoine Cesar Becquerel). Его исследования включали наблюдения отклонения иглы, полученные с помощью ряда комбинаций металлических проводов, когда один спай нагревался в спиртовой лампе. Он пришел к выводу, что для некоторых из этих комбинаций интенсивность развиваемого тока была пропорциональна росту температуры. Он решил, что наиболее подходящей комбинацией является цепь, состоящая из платины и палладия.
В тех случаях, когда необходимо добиться высокой точности показателей, холодные спайки измерительных преобразователей помещают даже в специальные камеры, в которых температурная среда поддерживается на одном уровне специальными электронными устройствами, использующими данные термометра сопротивления. При таком подходе можно добиться точности измерений с погрешностью до ± 0,01 °С. Правда, такая высокая точность нужна лишь в немногих технологических процессах. В ряде случаев требования не такие жёсткие и погрешность может быть на порядок ниже.
