Измерение температуры термоэлектрическим пирометром, у которого вторичным прибором является милливольтметр, в большинстве случаев не обеспечивает необходимой точности ввиду наличия ряда погрешностей (класс точности такого пирометра составляет 1,5—?,5). Основной причиной этого является влияние на показания сопротивления милливольтметра и внешней термоэлектрической цепи, меняющегося при изменении температуры окружающей среды. Подобные явления отсутствуют при измерении температуры потенциометрическим (компенсационным) методом, при котором вместо пирометрического милливольтметра применяется потенциометр. Кроме того, применение потенциометра позволяет автоматически вводить поправки на температуру свободных концов термопары.
Принцип действия потенциометра заключается в том, что развиваемая термопарой т.э.д.с. уравновешивается (компенсируется) равным ей по величине, но обратным по знаку напряжением от вспомогательного источника тока, которое затем измеряется с большой точностью.
Потенциометры являются наиболее совершенными вторичными приборами термоэлектрических пирометров. Высокая точность показаний позволяет широко применять их как при лабораторных работах, так и при технических измерениях.