其工作原理是由于金属膨胀系数的差异，在温度或湿度发生变化时，主动层的形变大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，产生形变。

通常双金属温度计的双金属片用镍铁合金和黄铜来制作，并要求具有良好的弹性，以保证控温的精度和重复使用性。

双金属温度计的双金属片被广泛运用在继电器，开关，控制等上面。日光灯的起辉器就是一个很好的例子。 另外还可以利用双金属片制作成双金属温度计，可以测量较高的温度，使用寿命长久，广泛用于现代工业测量与控制。

比如温度继电器中的双金属片时将两种膨胀系数不同的经书用压延的方法粘合在一起而构成的，当双金属片收热式，就会因为伸长不一样而发生弯曲变形，从而可利用这种变形时接点开关接通或断开。

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