热电偶变送器要求变送器的输出电压信号与相应的变送器输入的温度信号成线性关系。但一般热电偶输出的毫伏值与所代表的温度之间是非线性的。各种热电偶的非线性也是不--样的，而且同一种热电偶在不同的测量范围其非线性程度亦不相同。
正确测量热电偶变送器的方法有两种：一种为精确测量法，另一种为实用测量法。
温度变送器精确测量法：
补偿导线采用与测量热电偶相对应的补偿导线；用mV信号发生器模拟热电偶信号；保持容器内为冰、水混合态，保证冷端温度为0℃。根据热电偶分度表上对应的电势值，直接由毫伏信号发生器模拟热电偶输出信号送入温度变送器，测量温度变送器输出4-20mA电流信号，计算温度变送器的测量精度。这种测量方法可消除测量过程中冷端温度变化引起的测量误差，但补偿导线本身误差引起的测量误差还是无法消除。这种方法一般在试验室测量中应用。
温度变送器实用测量法：
在输入端放置一个温度计，测得冷端温度值，由分度表查得此温度电势值ECJ，再根据热电偶分度表的电势值E0，由mV信号发生器模拟输出(E0-ECJ)值，即模拟热电偶的输出，测量温度变送器输出4-20mA电流信号，计算温度变送器的测量精度，这种方法还存在着环境温度变化和温度计测量冷端温度误差两个方面，无法消除，会带来测量误差。
