Les thermomètres bimétalliques sont constitués de bandes bimétalliques formées en joignant deux métaux différents ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Fondamentalement, la bande bimétallique est un élément mécanique qui peut détecter la température et la transformer en déplacement mécanique. Cette action mécanique du bilame peut être utilisée pour activer un mécanisme de commutation pour obtenir une sortie électronique. Il peut également être attaché au pointeur d'un instrument de mesure ou d'un indicateur de position. Diverses techniques telles que le rivetage, le boulonnage, la fixation peuvent être utilisées pour coller deux couches de métaux divers dans une bande bimétallique. Cependant, la méthode la plus couramment utilisée est le soudage. Étant donné que deux métaux sont utilisés pour construire un bilame, ils sont donc nommés ainsi.
Le fonctionnement d'un thermomètre à bilame est basé sur le fait que deux métaux différents se comportent d'une manière différente lorsqu'ils sont exposés à des variations de température en raison de leurs taux de dilatation thermique différents. Une couche de métal se dilate ou se contracte plus que l'autre couche de métal dans un agencement de bande bimétallique qui entraîne une flexion ou un changement de courbure de la bande. Le principe de fonctionnement d'un thermomètre bimétallique est illustré dans la figure ci-dessous. «Une extrémité d'un bilame droit est fixée en place. Au fur et à mesure que la bande est chauffée, l'autre extrémité a tendance à s'éloigner du côté qui a le plus grand coefficient de dilatation linéaire. »
Ces types de thermomètres fonctionnent mieux à des températures plus élevées, car leur précision et leur sensibilité ont tendance à diminuer à basses températures.
Les thermomètres bimétalliques peuvent être personnalisés pour fonctionner également comme des thermomètres d'enregistrement en apposant un stylo sur le pointeur. Le stylo est placé de manière à pouvoir effectuer des enregistrements sur un diagramme circulaire.
Les bandes bimétalliques sont souvent de très longues tailles. Par conséquent, ils sont généralement enroulés en spirales, ce qui les rend compacts et de petite taille. Cela améliore également la sensibilité des bilames aux faibles variations de température.
«La bande bimétallique peut être agrandie ou réduite. À grande échelle, il peut fournir littéralement des tons de force pour un contrôle mécanique ou à d'autres fins. À plus petite échelle, il peut fournir la force et le mouvement des circuits intégrés de micro-machine (MMI). »
