Au fil des années, de nombreux types de thermocouples ont été développés pour résoudre des problèmes de mesure.

Métal « noble »

Les thermocouples en métal « noble », types B, R, et S, à base de platine ou les thermocouples platine/platine-rhodium partagent des caractéristiques similaires.

Diffusion

La diffusion de vapeur métallique à températures élevées peut changer le calibrage des fils de platine, par conséquent, ils ne devraient être employés qu’à l’intérieur d’une gaine non métallique telle que la céramique de grande pureté. Une exception à cette règle est une gaine elle-même en platine, mais cette option est coûteuse.

Stabilité

Les couples à base de platine sont, de loin, les plus stables de tous. Le type S est si stable qu’on l’emploie comme « étalon » pour le calibrage de la température entre le point de solidification de l’antimoine (630,74°C) et celui de l’or (1064,43°C).

Type B

Le thermocouple B est le seul thermocouple commun qui montre une ambiguïté de double évaluation.

Les thermocouples de métal non « précieux »

À la différence des thermocouples en métal noble, les couples de métal non précieux n’ont aucune composition chimique bien précisée. On peut employer n’importe quelle combinaison des métaux qui fait que les résultats de la courbe de température est dans les limites des erreurs standard. Ceci mène à quelques combinaisons plutôt intéressantes. Le Constantan, par exemple, comme vu précédemment, n’est pas un alliage avec des proportions bien définies, mais un nom générique pour des alliages de cuivre-nickel.

Type E

Le thermocouple du type E est approprié aux mesures de basses températures en raison de son coefficient de Seebeck élevé (58 µV/°C), de sa basse conductivité thermique et de sa résistance à la corrosion. Le coefficient de Seebeck pour le type E est le plus grand de tous les thermocouples standards, qui le rend utile pour détecter de petits changements de température.

Type J

Le fer, l’élément positif dans un thermocouple J est un métal peu coûteux, mais rarement très pur. Les thermocouples J sont sujets à des dispersions de caractéristiques en raison des impuretés dans le fer. Néanmoins, le thermocouple J est populaire en raison de son coefficient de Seebeck élevé et son bas prix. Le thermocouple de J devrait jamais être utilisé au-dessus de 760°C à cause d’une transformation magnétique brusque qui peut causer la décalibration même lors du retour à de plus basses températures.

Type T

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Le type T a la particularité d’avoir un fil de cuivre. Avantage important qui permet, dans des cas de surveillance de différence de température, de s’affranchir de la compensation de soudure froide en montant deux thermocouples de type T en série.

Types K et N

Le type K a toujours été un thermocouple très employé. Il convient à des mesures de température élevée grâce à sa résistance à l’oxydation. Le thermocouple du type N gagne en popularité en remplacement du type K. Il a un résultat légèrement inférieur (coefficient de Seebeck plus faible) que le type K, mais une résistance encore plus élevée à l’oxydation. La courbe de rendement de thermocouple du type N dépend de la taille de fil, et il y a deux courbes caractéristiques distinctes de Nicrosil-Nisil suivant la taille du fil