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Es un dispositivo que determina la temperatura de un cierto medio aprovechando los diferentes coeficiente de dilatación de dos láminas metálicas de distinto material.
Cuando la temperatura varía, una de las láminas se dilata más que la otra, obligando a curvarse a la lámina más corta. La curvatura mayor la lleva a cabo la lámina con mayor coeficiente de dilatación.
El órgano sensible está formado esta por dos láminas metálicas que son escogidas de metales con coeficientes de dilatación lo más diferentes posibles y están soldadas una contra la otra a lo largo de toda su longitud.
La lámina bimetálica puede inicialmente estar enrollada en espiral. En este caso la lámina interior está hecha del metal que se dilata más. De esta forma, cuando la temperatura aumenta la espiral se desenrolla.
El movimiento se aplica un sistema de sujetas a la extremidad de la espiral y que termina en una aguja que indica la temperatura.