В качестве высокочувствительного (малоинерционного) сенсора в различных системах автоматизированного контроля (управления) могут применять термоэлектрический преобразователь. Этот датчик температуры представляет собой два спаянных на концах проводника (полупроводника) из различных по природе материалов. Основой работы такого датчика служит эффект термоэлектродвижущей силы (э.д.с.), которая неизбежно возникает при неодинаковых температурах на спаях. Так, один из спаев помещается в эталонную среду с постоянной температурой, второй – в контролируемую (измеряемую) среду. По значению величины возникающей э.д.с. определяется температура второго спая (измеряемой среды или объекта). В промышленности и лабораториях наиболее часто применяют термопары платинородиевые, вольфрамниевые, хромель-алюминиевые, хромель-копелевые (медь-копелевые).
Датчики температуры на основе использования в качестве сенсоров термопар могут быть обыкновенного или защищённого исполнения, одноразового или длительного применения. Защищённые термоэлектрические преобразователи используются для контроля температур взрывоопасных, химически агрессивных (жидких, газообразных) сред, а также твёрдых тел, работающих в таких условиях. С помощью сенсоров (датчиков) на основе использования термопар можно с приемлемой во многих случаях точностью измерять температуру в пределах до +1000°С и выше. Такие сенсоры имеют небольшую инерционность. Для защиты датчиков от механических воздействий используют специальную арматуру.