双金属片型热电膨胀阀由传感元件和调节阀两部分组成。传感元件为具有负温度系数的热敏电阻;调节阀的主要部分有电热式阀头、针阀和阀座，阀头中设有电加热器和双金属片。图3-23为其原理图。
具有负温度系数(NTC)的热敏电阻安装在6mm左右的短管中，短管封装在蒸发器出口的回气管上，直接与制冷剂接触。热敏电阻与电加热器申联后接在24V直流或交流电源上。当蒸发器出口为过热蒸汽时，由于通电自行加热，热敏电阻的阻值降低，使与之串联的电加热器中的电流增加，双金属片受热后的形变也增大，带动阀杆和阀针上移，使阀口开大，流入蒸发器的制冷剂流盘增加。随着制冷剂流量增大，当蒸发器出口出现饱和状态时，制冷剂湿蒸汽或液滴与热敏电阻接触，由于制冷剂的蒸发冷却作用，使热敏电阻的温度降低，阻值增大，从而减小了电加热器的输入电流，双金属片带动阀杆、阀针下移，关小阀口。由于热敏电阻所在的位置是制冷剂蒸汽在饱和状态和过热状态的反复转变之中，因此能保证制冷剂在蒸发器中处于饱和状态下工作(即过热度=0)，从而使得在任何负荷下。制冷剂都在蒸发器中饱和，在吸气管中过热(防止压缩机液击)。保证了蒸发器面积充分利用。与热力膨胀阀相比，热电膨胀阀可以将系统的制冷能力提高10%以上。
热电膨胀阀的主要特点是:任何影响膨胀阀输出量变化的因素(如排气压力、环境温度、蒸发器热负荷、电源线路电压等)，虽然都会引起制冷剂流量的变化，但由于最终都受到热敏电阻控制的补偿，所以都不能改变0℃过热度的控制特性;热电膨胀阀不需要感温包和毛细管。由于控制与蒸发器阻力无关，它也不需要外平衡管;热电膨胀阀适用于除氨以外的制冷剂。
