常規(guī)的熱分析儀器主要有熱重分析儀(TGA)，差熱分析儀(DTA)，差示掃描量熱儀(DSC)，熱機械分析儀(TMA)和動態(tài)熱機械分析儀(DMA)。

　　熱分析儀器測量各種各樣的物理量需要靠其核心部件來實現(xiàn)。這些部件有電子天平、熱電偶傳感器、位移傳感器等。

電子天平

　　電子天平是熱重分析儀(TGA)和同步熱分析儀(STA)的核心部件，是測量試樣質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　電子天平采用了現(xiàn)代電子控制技術(shù)，利用電磁力平衡原理實現(xiàn)稱重。

電壓式微量熱天平

　　天平的秤盤通過支架連桿與線圈連接，線圈置于磁場內(nèi)，當(dāng)向秤盤中加入試樣或被測試樣發(fā)生質(zhì)量變化時，天平梁發(fā)生傾斜，用光學(xué)方法測定天平梁的傾斜度，光傳感器產(chǎn)生信號以調(diào)整安裝在天平系統(tǒng)和磁場中線圈的電流，線圈轉(zhuǎn)動恢復(fù)天平梁的傾斜。在稱量范圍內(nèi)時，磁場中若有電流通過，線圈將產(chǎn)生一個電磁力F，可用下式表示：

F=KBLI

　　其中K為常數(shù)(與使用單位有關(guān))，B為磁感應(yīng)強度，L為線圈導(dǎo)線的長度，I為通過線圈導(dǎo)線的電流強度。電磁力F和秤盤上被測物體重力的力矩大小相等、方向相反而達到平衡。即處在磁場中的通電線圈，流經(jīng)其內(nèi)部的電流I與被測物體的質(zhì)量成正比，只要測出電流I即可知道物體的質(zhì)量m。

　　無論采用何種控制方式和電路結(jié)構(gòu)，其稱量依據(jù)都是電磁力平衡原理。

熱電偶傳感器

　　熱電偶傳感器是所有熱分析儀器均會用到的部件，用于測定不同部位(試樣、爐體)的溫度。

　　熱電偶傳感器是工業(yè)中使用最為普遍的接觸式測溫裝置。這是因為熱電偶具有性能穩(wěn)定、測溫范圍大、信號可以遠距離傳輸?shù)忍攸c，并且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。熱電偶能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)換為電信號，并且輸出直流電壓信號，使得顯示、記錄和傳輸都很容易。

　　熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)，即熱電效應(yīng)。熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度。

　　熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數(shù);熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定，熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B連接起來，構(gòu)成一個閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個連接點之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流。

位移傳感器

　　位移傳感器是熱膨脹儀(DIL)、熱機械分析儀(TMA)和動態(tài)熱機械分析儀(DMA)中會用到的核心部件。通過測定直接放置于試樣上或覆蓋于試樣的石英片上的探頭的移動，來測定試樣的尺寸變化。

　　LVDT位移傳感器，LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是線性可變差動變壓器縮寫,屬于直線位移傳感器。LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成。初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當(dāng)銜鐵處于中間位置時，兩個次級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，這樣輸出電壓為0;當(dāng)銜鐵在線圈內(nèi)部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍，設(shè)計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵心的位移量成線性關(guān)系。線圈系統(tǒng)內(nèi)的鐵磁芯與測量探頭連接，產(chǎn)生與位移成正比的電信號。電磁線性馬達可消除部件的重力，保證探頭傳輸希望的力至試樣。使用的力通常為0~1N。