热继电器是一种电磁式开关，由电热元件、电磁继电器和行程传感器等部件组成。热继电器内部装有一根双金属片，这根双金属片一端固定，一端连接电触点，当电热元件加热时，双金属片受热弯曲，推动电触点闭合，从而使电路连通。当电热元件冷却时，双金属片回弹，使电触点断开，电路断开。
在热继电器内部，还配备了恒温器和行程传感器。恒温器的作用是控制电热元件的温度，保持其在一定范围内波动，从而保证热继电器的精度和可靠性。行程传感器的作用是检测电触点的闭合和断开状态，通过信号反馈给控制系统，以实现控制的自动化。
双金属片是热继电器的核心部件，它的原理是基于热膨胀和形变产生力的物理原理。双金属片由两种不同材料组成，其中一种材料的热膨胀系数要远大于另一种。当双金属片加热时，热膨胀系数大的那一种材料会比另一种材料膨胀得更快，导致双金属片呈现弯曲形变的状态。
因为弯曲产生了形变，所以不同材料的应力也产生了不同的变化，进而产生了拉伸或压缩的力矩。当这个力矩足够大时，就能推动电触点闭合或断开，从而实现电路的开关。
控温装置是热继电器的重要控制部件，它的原理是通过采用恒温器和温控电路等组成的控温装置，对电热元件的加热温度进行精确的控制和调节。当电热元件开始加热时，恒温器内部的恒温芯片感应到热量的增加，就会反馈给继电器的温控电路。温控电路根据反馈信号调整电流或电压的大小，以控制电热元件的加热速度和温度。
当温度升高到设定的目标值时，恒温器会自动停止加热，保持电热元件的温度在一定范围内波动。如果温度超出波动范围，则恒温器会重新启动加热过程，直到温度恢复到正常范围。
行程传感器也是热继电器的重要部件，其原理是通过接触轴和轴承的行程，来感应电触点闭合或断开的状态。行程传感器内部配备了齿轮装置和接触杆，齿轮装置用来检测电热元件的位移和状态，接触杆则是传递信号的关键部件。
当电热元件加热至一定温度时，双金属片会弯曲，从而推动接触杆连接行程传感器的齿轮装置。齿轮装置感应到位移信号后，就会向控制系统反馈闭合信号，告知控制系统电路已连通。当电热元件冷却时，双金属片回弹，接触杆也会随之移动，此时，行程传感器会感应到接触杆的位置，从而向控制系统反馈断开信号，告知控制系统电路已断开。
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