如圖5-9所示，波紋管室與感溫包經傳壓毛細管連通，組成一個密封容器，內部充入低沸點的液體(感溫工質)，感溫包把接收到的溫度信號變為壓力信號傳到波紋管室，使波紋管對杠桿產生頂力矩。通常情況下，杠桿因同時受到頂力矩、主彈簧的拉力矩和壓差彈簧的壓力矩作用而處于平衡狀態，其中刀口是杠桿的支點。當感溫包所處的溫度發生變化時，波紋管室的壓力也做相應的變化，使頂力矩變化，杠桿失去平衡而繞支點轉動，杠桿的轉動使與杠桿連成一體的撥臂撥動開關，使觸點閉合或斷開，從而達到控制制冷壓縮機的目的。
當感溫包感受的冷庫溫度逐漸降到調定值的下限時，氣箱室內感溫工質蒸氣的壓力相應下降，使頂力矩小于主彈簧的拉力矩與壓差彈簧的壓力矩之和，杠桿繞刀口支點做順時針方向轉動，并帶動撥臂和跳簧片，使動觸頭4與靜觸頭3斷開，切斷了交流接觸器線圈電源，使壓縮機電機失電停轉。這時，杠桿呈水平狀態，如圖5-9(a)所示。
此后，隨著外界熱量的侵入，庫溫將逐漸升高，感溫包內工質的溫度也隨之逐漸升高，使波紋管內壓力增大、頂力矩增大，如圖5-9 (b)所示。當庫溫升至調定值的上限后，頂力矩大到足以克服主彈簧的拉力矩和壓差彈簧的壓力矩之和，杠桿繞支點做逆時針轉動，杠桿將轉至φ1角度，杠桿就帶動撥臂與跳簧片將動觸點與靜觸頭3閉合(與5斷開)，于是冷庫主電機又運轉，如圖5-9 (c)所示。
被控制的溫度由溫度調節螺桿通過改變主彈簧拉力的大小來決定。順旋調節螺桿時，主彈簧的拉力增大，溫度繼電器的控制溫度升高;反之則控制溫度降低。控制溫度由與主彈簧聯動的指針來指示，指針的示數表示它所控制的溫度。
