微秒级响应同轴热电偶（coaxial thermocouples）既可以用于高速温度测量，也可以用于热流测量。由于热电偶头端直径仅为1.5mm，故可以安装在火箭头锥、炮弹或风洞表面测试数据，不会破坏被测试的热场。
微秒级响应同轴热电偶的应用有：
1、快速响应表面热流测量，通过连续或间断测量金属壁表面实际温度，可利用反向热传导等方法计算表面热流。快速响应能力及超小传感器直径，可在持续时间仅数微秒的测试中实现对超小金属模型的多点热流量测量。这一方法可为超高速风洞热传递研究项目节约可观的成本。
2、表面温度和热流应用，为精确的测量快速变化的表面温度，传感器的存在不应影响所测表面的温度；另外，当表面暴露于对流加热或冷却时，传感器不应影响表面连续性，以确保不改变对流热传递。通过确保同轴传感器的热电偶结点与壁表面齐平，可实现这两点。这样，传感器就可准确测量传感器表面温度。
同轴热电偶的特点
响应时间是微秒级， 使持续时间极短的测试成为可能
传感器直径小
热电偶精确定位
结点坚固耐用、接点可再生
可耐受*压力和热流
同轴热电偶类型有K、E、T型
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