雙金屬片型熱電膨脹閥由傳感元件和調節閥組成，如圖3一5所示。調節閥的主要部分有:電熱式閥頭、針閥和閥座。在密閉的閥頭中裝有一上面為主動層的金屬片7,雙金屬片上繞有電加熱絲。當電加熱絲兩端電壓改變時，得到的加熱量改變，電加熱器對雙金屬片加熱，使后者產生彎曲變形，帶動和雙金屬片固連的針閥芯上下移動，改變了閥的開度。
圖3-6是雙金屬片熱電膨脹閥接入制冷系統構成的恒過熱度自控原理圖。此控制系統中，敏感元件為放在蒸發器出口管道中的負溫度系數熱敏電阻，用以感受制冷劑蒸氣的溫度。
熱敏電阻與膨脹閥內的雙金屬片電加熱器串聯在一個交流電24V的回路中。當蒸發器出口處制冷劑蒸氣的過熱度增高時，熱敏電阻值下降，膨脹閥電熱絲上的電壓升高，電加熱器功率增加，使雙金屬片變形加大上移，帶動針閥開大，制冷劑流量增加，又會使過熱度下降。若過熱度降低則調節過程相反。這樣，最終可保證蒸發器出口有恒定的過熱度，以充分利用蒸發器的面積，實現對蒸發供液量的控制及高壓液體制冷劑的節流。
