若实现热电偶参考端恒温有困难，可采用电桥补偿法。当参考端温度to变化时，若能对热电偶回路提供一个附加电势，其大小与回路热电势因冷端热度to变动引起的变化相等，但极性相反，达到恰好抵消的目的，从而保证热电路输出不变。电桥就是提供这种附加电势方法中的一种，在热电偶与显示仪表之间串接一个直流不平衡电桥，称为参考端补偿器，电桥的输出端串接在热电偶回路中。电桥中的R2、R3、R43个桥臂电阻由电阻温度系数很小的锰铜丝制作，它们的阻值不随温度变化。另一桥臂电阻RCu由温度系数较大的铜线绕制。RP为限流电阻，其阻值因热电偶种类而异。电桥的4个电阻与热电偶冷端处于同一个环境温度，其中Rcu阻值随环境温度变化而变化，使电桥产生的不平衡电压的大小和极性随着环境的变化而变化，达到自动补偿的目的。 　　设计时，选择Rcu阻值使电桥在环境温度20℃时平衡，同时将显示仪表的起始值调整到20℃所对应的位置，即热端温度为t．冷端温度tcu=20℃时，电桥输出为零，仪表显示的温度对照热电偶分度表恰好是t值。当热端温度仍为t，参考端湿度（环境温度）升高时，热电偶的输出减少。同时，由于桥臂电阻Rcu的作用电桥有输出，让这个输出电压的极性与热电势的极性顺序串接，使回路内的热电势与电桥输出电压的和仍等于参考端温度tn=20℃时的电势，使仪表显示的温度仍为t；同理，参考端温度小于20℃时，由于不平衡电桥输出电压极性相反，使热电偶回路内热电势增加的部分被电桥输出的负电压抵消，使仪表显示的温度值仍不变。