CPUとヒートシンクの間に熱電対を入れると熱電対の厚みで隙間ができて、
ヒートシンクへCPUの熱が伝わらなくなりヒートシンクの効果がなくなって
います。CPUを壊す恐れがあり非常に危険ですからすぐにやめて下さい。

熱電対の取り付けは、CPUの放熱を阻害しない事が第一で、最も温度が高く
なるところに付けます。CPUに近いヒートシンクの側面あたりになるのでは
ないでしょうか。テープででも貼り付けてください。

CPUチップ温度≒CPUパッケージ温度≒ヒートシンクのCPU側温度

と考えて大差ありません。

【補足】

> CPUチップ温度≒CPUパッケージ温度≒ヒートシンクのCPU側温度

は、ヒートシンクとCPUの間が密着し熱抵抗が充分低いことが前提です。

CPUとヒートシンクは放熱グリスを薄く塗り密着させることが大事です。
ゴム状の放熱シートが付いている場合はそれが放熱グリスも兼ねますか
ら、放熱グリスを塗る必要はありません。
心配なら接触面の汚れをぬぐい、ごく薄く塗れば良いでしょう。

いずれにしても熱が伝わる経路に何かはさまるとそれは熱抵抗になる訳
ですから、CPUパッケージから効率良く熱がヒートシンクに伝わる様にす
れば良いのです。

もちろん、ヒートシンクをCPUに押し付ける力が弱いと隙間ができて、
熱抵抗が増大する恐れがありますからこれにも注意が必要です。

まつさん

早速のアドバイスありがとうございます。
ヒートシンク側面にテープを利用して試してみます。