雙金屬溫度計原理是應用熱膨脹原理測溫的，屬于固體膨脹式溫度計。 雙金屬溫度計基于固體受熱膨脹原理，測量溫度通常是把兩片膨脹系數差異相對很大的金屬片疊焊在一起，構成雙金屬感溫元件。 當溫度變化時，因雙金屬片的兩種不同材料的線膨脹系數差異相對很大兒產生不同的膨脹和收縮，導致雙金屬片產生彎曲變形。根據不同的變形的量而產生不同的轉動量， 轉動的量帶動連接的轉軸，轉軸帶動另一端的指示針， 這樣指示指針就可以指在正確的讀數上， 指示出了溫度。
雙金屬溫度計是用繞成螺紋旋形的熱雙金屬片作感溫元件，并將它裝在保護套內，一端固定（固定端），另一端（自由端）連接在一根細軸上，軸端裝有指針。當溫度發生變化時，感溫元件的自由端隨即轉動，從而細軸帶動指針產生角位移，在標度盤上指示出溫度的變化；直型表則通過轉向傳動機構帶動指針。由于感溫元件與溫度變化呈線性關系，所以雙金屬溫度計指針所指示的位置即是被測溫度值。表殼材料有鋼板、鑄合金、不銹鋼板；檢測元件還具有抽芯式結構；可調角型溫度計的表頭部分借助于波紋管，轉角機構等零件，可以由角型到直型或從直型到角型任意角度轉變。
雙金屬溫度計的優點在于價格相對低廉、讀數直觀，缺點為測溫范圍較小、精度相對不高。通常作為就地測量、顯示儀表。在機械強度要求高的條件下廣泛使用。并且具有:防水、防腐蝕、耐震動、直觀、易讀數、無汞害、堅固耐用等特點。可取代其它許多形式的測溫儀表，廣泛應用于石油、化工、機械、船舶、發電、紡織、印染等工業和科研部門。
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