Dosyć popularną grupą są czujniki światła, zależnie od typu czujniki w różny sposób pokazują jakie natężenie światła pada na nie. Podstawowymi czujnikami są: fotorezystor, fotodioda, fototranzystor i właśnie te czujniki opiszę w tym artykule.

Fotorezystor

Jest to element, którego rezystancja ulega zmianie zależnie od ilości padającego światła.

Fotorezystor wykonuje się w postaci cienkich półprzewodnikowych warstw monochromatycznych lub polichromicznych naniesionych na izolację, na przykład szkło. Materiał światłoczuły rozdzielają dwie grzebieniowe elektrody. Na powierzchni umieszcza się okienko, które zabezpiecza fotorezystor przed uszkodzeniem.

Podstawowe parametry fotorezystora:

• prąd fotoelektryczny – różnica całkowitego prądu płynącego przez fotorezystor i prądu ciemnego (prąd płynący przy braku oświetlenia)
• czułość widmowa – zależność rezystancji od natężenia oświetlenia
• rezystancja rezystora – jest zależna od wymiarów składowych elementów

Zależnie od wykorzystanych materiałów fotorezystor jest czuły na inną długość fali λ, co wpływa na inne zastosowanie danego elementu.

Zastosowania fotorezystora:

• pomiar natężenia oświetlenia
• pomiar temperatury
• pomiar zanieczyszczeń w zbiornikach wodnych

Fotodioda

To element podobny do zwykłej diody krzemowej, z tym, że ma soczewkę odsłaniającą jeden z obszarów złącza. W jej standardowym układzie pracy polaryzuje się ją zaporowo. Kiedy na diodę nie pada światło, to płynie przez nią bardzo mały prąd ciemny, dopiero po oświetleniu zaczyna płynąć prąd fotoelektryczny, co objawia się znacznym wzrostem prądu jasnego.

Kiedy fotodioda zostaje oświetlona, w pobliżu powierzchni generują się pary dziura-elektron. Obszar ładunku przestrzennego i związana z nim bariera potencjału umożliwia przepływ nośników większościowych, a nośniki mniejszościowe dyfundują do obszaru ładunku przestrzennego, gdzie są przyśpieszane i pokonują złącze.

Zastosowanie fotodiody:

• układy pomiarowe wielkości elektrycznych i nieelektronicznych
  • odległości
  • wymiarów
  • częstotliwości
  • amplitudy drgań
  • naprężeń
  • stężeń roztworów
• układy komunikacji optycznej (światłowody)
• układy zdalnego sterowania

Fototranzystor

Ten element w budowie wewnętrznej nie różni się zbytnio od tranzystora bipolarnego. Jedyną różnicą jest to, że baza nie jest sterowania prądem, a światłem. Ten fragment złącza jest odsłonięty, tak jak to było w przypadku fotodiody.

Przez fototranzystor nieoświetlony przy właściwej polaryzacji i określonych wartościach
napięcia U _CE płynie prąd ciemny I_CE(o) . Pod wpływem energii promieniowania nośniki mniejszościowe bazy przepływają do kolektora, ale znacznie intensywniejszy jest strumień
elektronów przenikający złącze emiter-baza i kierowany w stronę kolektora. W ten sposób
zachodzi wewnętrzne wzmocnienie prądu fotoelektrycznego, nawet do 700 razy. Prąd jasny
I _CE oświetlonego fototranzystora jest sumą prądu ciemnego i wzmocnionego prądu fotoelektrycznego zależnego od strumienia promieniowania.

Zastosowanie fotorezystora:

• układy automatyki
• układy zdalnego sterowania
• układy pomiarowe