熱電偶真空計的構造如圖1所示，氣體分子承擔的熱傳導量與壓強成正比是熱電偶真空計的工作原理。

圖1 熱電偶真空計的構造圖

　　金屬圓筒內部設有一根燈絲，兩端連接電極，通電后燈絲會發熱。燈絲的熱量會通過氣體分子碰撞燈絲、熱輻射和固體熱傳導等方式被奪走。設單位時間內以上述三種方式奪走的熱量分別為Qg、Qr、Qs，則平衡狀態下以下公式成立：

　　式中

　　Q———單位時間燈絲放出的熱量；

　　R———燈絲的電阻；

　　I———燈絲的電流。

　　氣體的平均自由程比燈絲的直徑大很多時，Qg 通過自由分子的熱傳導被表示為

　　式中

　　α———適當常數；

　　Λ———分子的熱傳導率；

　　d———燈絲直徑；

　　a———燈絲長度；

　　T———燈絲溫度；

　　T0———金屬圓筒的溫度；

　　p———氣體壓強。

　　Qs 和Qr 可以分別表示為

　　式(4-8)代表電極的熱傳導，其中S是燈絲的斷面積，κ是固體的熱傳導率，L是電極的長度。式(4-9)代表熱輻射，σ和ε分別是玻爾茲曼常數和固體輻射率。如果保持T和T0一定，則式(4-8)和式(4-9)為常數。如果用I²₀R表示一定量的固體熱傳導和熱輻射，則式(4-6)可以表示為

　　I0 是燈絲的電流，不斷彌補固體熱傳導和熱輻射而帶來的熱量損失。A是不依存壓強的常數。如果已知燈絲的電阻R、電流I0 及常數A，則可以通過式(4-10)求得壓強p。

　　熱電偶真空計的壓強測量范圍在0.1～300Pa，具有以下優點：

　　(1)結構簡單、容易制造、容易操作；

　　(2)工作溫度、工作電壓較低；

　　(3)所測讀數為全壓強，并且能夠實現遠距離的連續測量。

　　但是，熱電偶真空計具有受溫度影響大、讀數時間滯后、讀數因氣體種類而異、讀數需要校準等缺點。