热敏电阻式温控器的感温元件是一种可以随温度改变阻值的电阻，称为热敏电阻。热敏电阻式温控器是利用热敏电阻受到电冰箱温度变化影响，其阻值会发生变化的现象，按照惠斯登电桥原理制成的。
图3-14所示为惠斯登电桥，在C、D两端接上电源E，根据基尔霍夫定律，当电桥的电阻R2×R2=R3×R4时，A、B两点的电位相等，输出端A和B之间没有电流流过。如果电桥中一个电阻由热敏电阻承担，热敏电阻阻值随温度变化而改变，使平衡被破坏，A、B之间就有电流输出，此电流经过处理后可控制压缩机电动机的运行。
图3-14 惠斯登电桥
热敏电阻式温控器的工作原理，如图3-15所示。将惠斯登电桥的一个桥路置换为热敏电阻，作为感温元件，三极管V1的发射极和基极接在电桥的一条对角线上，电桥的另一对角线接在18V电源上。W为电冰箱温度调节电位器。当W固定为某一阻值时，若此时电桥平衡，则A点电位与B点电位相等。V1的基极与发射极间电位为零，三极管V1截止，继电器K释放，压缩机停止运行。随着停车后电冰箱内的温度逐渐上升，热敏电阻R1的阻值不断下降，电桥失去平衡，A点电位逐渐增高，三极管的基极电流Ib逐渐增大，集电极电流Ic也相应增大，箱内温度越高，R1阻值越小，Ib越大，Ic也越大。当集电极电流Ic增大到继电器的吸合电流时，继电器K吸合，接通压缩机电动机的电源电路，压缩机开始运行，系统开始进行制冷运行，箱内温度逐渐下降。随着箱内温度的逐步下降，热敏电阻R1阻值逐步增大，此时三极管基极电流Ib变小，集电极电流Ic也变小，Ic值小于继电器的释放电流值时，继电器K释放，压缩机电动机断电停止工作。停机后电冰箱内的温度又逐步上升，热敏电阻R1的阻值又不断下降，使电路进行下一次工作循环，从而实现了电冰箱的温度自动控制。
图3-15 热敏电阻式温控器工作原理
热敏电阻特性参数见表3-3。
表3-3 热敏电阻特性参数