双金属温度计应用固体膨胀来测量温度，其感温元件用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起。当温度变化时，由于两金属片的膨胀长度不相同而发生弯曲.温度越高弯曲的角度越大。
双金属温度计通常用于温度继电控制器。例如，实验室常用的烘箱、恒温箱的温度控制。如图1所示，当温度超过关一定值后，双金属片发生弯曲且与调节螺钉相接触，此时电路接通，信号灯便发亮。
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如以继电器代替信号灯，就可以用来控制热源(如电热丝)而成为温度控制器。温度的控制范围可通过改变调节螺钉与双金属片之间的距离来调整。