双金属条

用于将温度变化转换为机械位移。该条由两条不同金属的条组成，它们在加热时以不同的速率膨胀。如果加热，不同的膨胀迫使扁平带材向一个方向弯曲，如果冷却到其初始温度以下，则向相反方向弯曲。热膨胀系数较高的金属在带钢加热时位于曲线外侧，而在冷却时位于曲线内侧。

双金属条的发明通常归功于18世纪的钟表匠约翰·哈里森(JohnHarrison)，他在1759年为他的第三个航海天文钟(H3)制造了它，以补偿游丝因温度引起的变化。哈里森的发明在英国威斯敏斯特教堂的纪念碑中得到认可。

该条由两条不同金属的条组成，它们在加热时以不同的速率膨胀，通常是钢和铜，或者在某些情况下是钢和黄铜。条带通过铆接、铜焊或焊接在整个长度上连接在一起。如果加热，不同的膨胀迫使扁平带材向一个方向弯曲，如果冷却到其初始温度以下，则向相反方向弯曲。热膨胀系数较高的金属加热时位于曲线外侧，冷却时位于曲线内侧。带材的横向位移远大于两种金属中任何一种的小的纵向膨胀。

在某些应用中，双金属条以扁平形式使用。在其他情况下，它被包裹成一个线圈以保持紧凑。盘绕版本的较长长度提供了更高的灵敏度。

最早幸存的双金属条是由18世纪的钟表匠约翰哈里森制造的，他通常被认为是其发明者。他在1759年为他的第三个航海天文钟(H3)制造了它，以补偿游丝因温度引起的变化。它不应该与用于校正他的烤架钟摆中的热膨胀的双金属机制相混淆。他最早的例子是用铆钉连接两条单独的金属条，但他还发明了后来将熔融黄铜直接熔合到钢基材上的技术。这种类型的条带安装在他的最后一位计时员H5上。哈里森的发明在他的纪念馆中得到认可英国威斯敏斯特教堂。

这种效果用于一系列机械和电气设备。

机械时钟机制对温度变化很敏感，因为每个零件的公差很小，会导致计时误差。一些时计的机制中使用双金属条来补偿这种现象。最常见的方法是为摆轮的圆形轮辋使用双金属结构。它所做的是以径向方式移动重物，从摆轮向下看圆形平面，然后改变摆轮的惯性动量。随着温度升高，控制摆轮的弹簧变弱，摆轮直径变小，以减少惯性动量并保持振荡周期（以及因此计时）恒定。

如今，该系统已不再使用，因为出现了nivarox、parachrom等低温度系数合金，以及许多其他合金，具体取决于每个品牌。

在加热和冷却的调节中，使用在很宽的温度范围内运行的恒温器。其中，双金属片的一端机械固定并连接到电源，而另一（移动）端带有电触点。在可调节恒温器中，另一个触点带有调节旋钮或xxx。如此设置的位置控制调节的温度，称为设置点。

一些恒温器使用连接到两条电线的水银开关。整个机构的角度可调，以控制恒温器的设定点。

根据应用，较高的温度可能会打开一个触点（如在加热器控制中），也可能会关闭一个触点（如在冰箱或空调中）。

电触点可以直接控制电源（如家用熨斗）或间接控制电源，通过继电器切换电力或通过电动阀供应天然气或燃油。在一些天然气加热器中，电源可能由热电偶提供，该热电偶由指示灯（小而持续燃烧的火焰）加热。在没有用于点火的指示灯的设备中（如在大多数现代燃气干衣机和一些天然气加热器和装饰壁炉中），触点的电源由降低的家用电源提供，该电源操作继电器控制电子点火器，电阻加热器或一种电动火花产生装置。

直接指示表盘温度计，常见于家用设备（例如庭院温度计或肉类温度计），在其最常见的设计中使用缠绕在线圈中的双金属条。由于其绘制的螺旋形状，线圈将金属膨胀的线性运动变为圆形运动。线圈的一端作为固定点固定在设备的外壳上，另一端驱动圆形指示器内的指示针。双金属片也用于记录温度计。为了获得更准确的结果，宝玑的温度计由三金属螺旋组成。

热机不是最有效的，并且使用双金属条，热机的效率甚至更低，因为没有容纳热量的腔室。此外，双金属条在其运动中不能产生强度，原因是为了实现合理的弯曲（运动），两个金属条都必须很薄，以使膨胀之间的差异明显。因此，金属条在热机中的用途主要是在简单的玩具中，这些玩具旨在展示如何使用该原理来驱动热机。

双金属片用于微型断路器，以保护电路免受过电流的影响。线圈用于加热双金属条，双金属条弯曲并操作联动装置，以解锁弹簧操作触点。这会中断电路，并且可以在双金属片冷却后重新设置。

双金属片还用于延时继电器、燃气烤箱安全阀、老式转向信号灯的热闪光器和荧光灯启动器。在某些设备中，直接流过双金属条的电流足以对其进行加热并直接操作触点。它还被用于汽车使用的机械PWM电压调节器。