Nhiệt kế lưỡng kim được tạo thành từ các dải lưỡng kim được hình thành bằng cách nối hai kim loại khác nhau có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau. Về cơ bản, dải lưỡng kim là một yếu tố cơ học có thể cảm nhận được nhiệt độ và biến nó thành một sự dịch chuyển cơ học. Hành động cơ học này từ dải lưỡng kim có thể được sử dụng để kích hoạt cơ chế chuyển đổi để có được đầu ra điện tử. Ngoài ra, nó có thể được gắn vào con trỏ của dụng cụ đo hoặc chỉ báo vị trí. Các kỹ thuật khác nhau như tán đinh, bắt vít, buộc chặt có thể được sử dụng để liên kết hai lớp kim loại đa dạng trong một dải lưỡng kim. Tuy nhiên phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là hàn. Vì hai kim loại được sử dụng để xây dựng một dải lưỡng kim, do đó chúng được đặt tên như vậy.
Hoạt động của nhiệt kế dải lưỡng kim dựa trên thực tế là hai kim loại khác nhau hoạt động theo cách khác nhau khi tiếp xúc với các biến đổi nhiệt độ do tốc độ giãn nở nhiệt khác nhau. Một lớp kim loại mở rộng hoặc co lại nhiều hơn so với lớp kim loại khác trong sự sắp xếp dải lưỡng kim dẫn đến sự thay đổi độ cong hoặc độ cong của dải. Nguyên lý làm việc của nhiệt kế lưỡng kim được minh họa trong hình dưới đây. Một đầu của một dải lưỡng kim thẳng được cố định tại chỗ. Khi dải được nung nóng, đầu kia có xu hướng cong ra khỏi phía có hệ số giãn nở tuyến tính lớn hơn.
Những loại nhiệt kế này hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ cao hơn, vì độ chính xác và độ nhạy của chúng có xu hướng giảm ở nhiệt độ thấp.
Nhiệt kế lưỡng kim có thể được tùy chỉnh để hoạt động như ghi nhiệt kế bằng cách gắn bút vào con trỏ. Cây bút được đặt theo cách mà nó có thể tạo các bản ghi trên biểu đồ khoanh tròn.
Dải bimetallic thường có kích thước rất dài. Do đó, chúng thường được cuộn thành hình xoắn ốc làm cho chúng nhỏ gọn và có kích thước nhỏ. Điều này cũng cải thiện độ nhạy của các dải lưỡng kim đối với các biến đổi nhiệt độ nhỏ.
Các dải bimetallic có thể được thu nhỏ lên hoặc xuống. Trên quy mô lớn, nó có thể cung cấp các âm lực theo nghĩa đen cho điều khiển cơ học hoặc các mục đích khác. Ở quy mô nhỏ hơn, nó có thể cung cấp lực và chuyển động cho các mạch tích hợp máy vi mô (MMI).
