Precīza termopāru temperatūras noteikšanas funkcija ir balstīta uz nobriedušu un stabilu termoelektriskā efekta principu, kas ir fiziska pārveides tehnoloģija, kas realizē temperatūras starpības enerģijas un elektroenerģijas savstarpēju pārveidošanu. Pilnīga termoelektriskā pārveidošanas cilpa un signāla pārraides mehānisms nodrošina, ka termopāri var stabili pārveidot vidējas temperatūras izmaiņas izmērāmos elektriskos signālos, realizējot kvantitatīvu temperatūras noteikšanu, un šis galvenais darbības princips ir teorētiskais pamats visiem rūpnieciskajiem termopāra lietojumiem.
Termopāra darba cilpas pamata struktūras sastāvs ir vienkāršs un zinātnisks. Ir nepieciešams sametināt divus vadītāju materiālus ar dažādām termoelektriskajām īpašībām, lai izveidotu slēgtu pilnu cilpu. Diviem dažādiem metāla vadītājiem ir atšķirīgs elektronu migrācijas ātrums un termoelektriskās īpašības. Ja starp metināšanas mērīšanas galu un cilpas atskaites galu ir temperatūras starpība, cilpas iekšpusē tiks radīts stabils termiskais elektromotora spēks. Termoelektriskā potenciāla lielums mainās lineāri un regulāri līdz ar temperatūras starpību, kas realizē pārveidi no temperatūras fizikālā signāla uz elektrisko signālu.
Faktiskos rūpnieciskos temperatūras mērīšanas lietojumos termopāra cilpas radīto vājo termoelektrisko potenciālu nevar tieši identificēt ar cilvēka aci vai nolasīt ar vienkāršu aprīkojumu. Tāpēc palīgdarbiem ir nepieciešamas atbalsta signālu apstrādes iekārtas. Ģenerētais termoelektriskā potenciāla signāls tiks precīzi pastiprināts ar profesionāliem signāla pastiprinātājiem un pēc tam pārsūtīts uz viedajiem instrumentiem, rūpnieciskās vadības programmatūru un citām termināla iekārtām. Termināļa sistēma pārvērš elektrisko signālu vizuālos un nolasāmos temperatūras vērtību datos, izmantojot iebūvētās-algoritmu programmas, pabeidzot visu temperatūras noteikšanas, signāla pārveidošanas un datu attēlošanas procesu.
Termopāru termoelektriskās pārveidošanas principam ir ārkārtīgi augsta stabilitāte un atkārtojamība. Katra fiksētā termopāra materiāla termoelektriskā potenciāla maiņas noteikums ir fiksēts, bez nejaušām svārstībām un neregulārām novirzēm. Šis stabilais fizikālais likums nodrošina, ka termopārim nebūs signāla izkropļojumu un datu traucējumu ilgstošas-atkārtotas temperatūras mērīšanas laikā, un noteikšanas rezultāti vienmēr ir precīzi un konsekventi. Salīdzinot ar citiem temperatūras sensora elementiem ar nestabilu signāla pārveidi, termopāriem ir uzticamāka darba loģika.
Vienkārša konstrukcijas principa un stabila termoelektriskā efekta ideālā kombinācija ļauj termopāriem pielāgoties ilgstošai-pārtrauktai rūpnieciskai darbībai. Visā signāla pārveidošanas procesā nav mehāniskas transmisijas detaļu, nav viegli-nodilstošu komponentu, zems atteices līmenis un augsta darbības stabilitāte. Paļaujoties uz šo nobriedušo darba principu, termopāri ir plaši popularizēti un izmantoti globālajā rūpnieciskās temperatūras mērīšanā, kļūstot par uzticamāko pamata temperatūras sensoru industriālās automātiskās temperatūras kontroles jomā.
