شکل ۱-۱۵: مخلوط آب و یخ برای بدست آوردن ولتاژ V2

یک راه برای از بین بردن ولتاژ ایجاد شده در J₂ این است که آن را مانند شکل ۱-۱۵ در مخلوط آب و یخ (نقطه اتصال سرد) قرار دهیم یا به عبارت دیگر، دمای نقطه J₂ را به صفر درجه سانتی ­گراد برسانیم در این حالت طبق روابط زیر می­توان گفت، ولتاژ اندازه ­گیری شده برابر V₁ است که در آن α ضریب Seebeck و مقدار آن در محدوده خطی تقریباً ثابت می­باشد.
(۱-۵)
(۱-۶)
در رابطه بالا در واقع مقدار V₂ صفر نمی­ شود بلکه به یک مقدار ثابتی می­رسد که با آن می­توان دمای J₁ را اندازه گرفت.
در ابتدا، برای اینکه دمای اتصال سرد، مقداری ثابت و معلوم باشد و نیازی به اندازه ­گیری آن به وجود نیاید، مانند شکل ۱-۱۶ از مخلوط آب و یخ استفاده می­شد. به این ترتیب در این نقطه، دمای ثابت صفر درجه در اختیار بود. اما در واقع چنین روشی از نظر عملی دشوار بود. چرا که لزوماً همیشه نمی­ توان در کنار سیستم اندازه ­گیری خود از مخلوط آب و یخ استفاده نمود.

شکل ۱-۱۶: مخلوط آب و یخ به عنوان دمای مرجع
عموماً در استفاده از ترموکوپل، از اندازه ­گیری دمای اتصال سرد یا همان دمای مرجع استفاده می­ شود. ابزارهایی مانندRTD (Resistance Temperature Detector) ، دیودهای حساس به دما، و ترمیستور می­توانند این اندازه ­گیری را با دقت بالا انجام دهند (شکل ۱-۱۷).
در تراشۀ MAX6675 که در بخش­های بعدی بطور مفصل در مورد آن توضیح داده شده است، از یک حسگر دیودی برای بدست آوردن دمای محیط استفاده می­ شود.
شکل ۱-۱۷: اندازه ­گیری دمای اتصال سرد
اختلاف ولتاژ به وجود آمده میان دو فلز، به تفاوت دمای اتصال گرم و اتصال سرد وابسته است. توسط کارخانه سازندۀ ترموکوپل، جدول یا نموداری شامل اختلاف ولتاژها و اختلاف دماهای متناظر ارائه می­ شود (پیوست “الف” جدول ترموکوپل نوع K را نشان می­دهد)، که با توجه به آن و با اندازه ­گیری دمای مرجع، دمای نقطۀ اتصال گرم بدست خواهد آمد.
۱-۴-۲-۲-۳- ضریب سیبک^[۷]
شیب نمودار ولتاژ بر حسب دما، در یک نقطۀ بخصوص را خروجی ترموکوپل و همچنین ضریب Seebeck نیز می­گویند که دارای واحد فیزیکی است.
بطور کلی، نمودار ولتاژ بر حسب دمای ترموکوپل­ها به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خود، شکلی غیرخطی دارند. به عبارتی دیگر، ضریب Seebeck یا خروجی ترموکوپل نسبت به تغییرات دما ثابت نیست. این مسأله باعث می­ شود که رابطۀ دقیق و مستقیمی برای اندازه ­گیری دما بر حسب اختلاف ولتاژ خروجی وجود نداشته باشد. شکل ۱-۱۸ تغییرات این ضریب بر حسب دما را، در بعضی از انواع ترموکوپل­ها نشان می­دهد.
فرض کنید و ضرایبSeebeck سیم­های ترموکوپل باشند، این ضرایب همان­طور که در قبل توضیح داده شد، تابع دما هستند. با بهره گرفتن از رابطۀ انتگرالی ۱-۷ می­توان اختلاف پتانسیل بین دو فلز را بدست آورد. برای سهولت در رابطه و همچنین استفاده­های عملی، می­توان بخش­هایی از نمودار Seebeck ترموکوپل را در نظر گرفت که در آن­ها تغییرات این ضریب ناچیز و قابل صرف­نظر باشد. در نتیجه، رابطۀ ۱-۷ به شکلی ساده­تر بدست خواهد آمد که در رابطه ۱-۸ نشان داده شده است.
(۱-۷)
(۱-۸)
شکل ۱-۱۸: نمودار تغییرات ضریب seebeck در ترموکوپل­های مختلف
با توجه به اطلاعاتی که تاکنون از نمودارها و روابط بدست می ­آید، می­توان گفت که در صنعت عموماً از ترموکوپل­هایی استفاده می­ شود که در محدودۀ دمایی مورد نظر، با تقریب خوب عملکردی خطی داشته باشند. اما برای نقاطی که ترموکوپل­ها عملکرد خطی ندارند می­توان دما را از رابطۀ زیر بدست آورد:
(۱-۹)
که در آن:
T: دما
X: ولتاژ اندازه ­گیری شده
a: ضرایبی که برای برای هر ترموکوپل ثابت است و می­توانید از جدول ۱-۱ آن­ها را استخراج کنید.
جدول۱-۱: انواع ترموکوپل­ها و ضرایب آن­ها^[۷]