Lichtsensoren

Lichtsensoren sind elektronische Bauteile, die Lichtintensität oder das spektrale Zusammenspiel von Licht in elektrische Signale umwandeln. Sie dienen der Messung von Beleuchtung, Helligkeit oder Sichtbarkeit und finden sich in vielen Anwendungen von Konsumgeräten bis zu Industrieanlagen. Die Sensoren arbeiten je nach Typ in unterschiedlichen Modi; bei Photodioden kann ein elektrischer Strom proportional zur Lichtmenge fließen, oft durch Anlegen einer Gegenkosinusspannung (Reverse bias), um Linearität und Schnelligkeit zu verbessern. Photodioden liefern schnelle Reaktionszeiten und sind empfindlich im sichtbaren Spektrum, auch in UV- oder IR-Varianten. Fototransistoren integrieren eine Verstärkungsebene, wodurch der Ausgangsstrom stärker ist, allerdings weniger linear.

Lichtempfindliche Widerstände (LDRs, auch CdS/CdSe-Zellen) ändern ihren Widerstand deutlich mit dem Licht, sind kostengünstig, aber langsamer und temperaturabhängig. Spezielle Umgebungssensoren, sogenannte Ambient Light Sensoren (ALS), finden sich in Smartphones, Tablets und Laptops und passen Bildschirmhelligkeit oder Beleuchtung automatisch an.

Typische Messgrößen sind Beleuchtungsstärke in Lux sowie Irradianz in W/m²; viele Sensoren liefern analoge Signale (Spannung oder Strom) oder digitale Daten über Interfaces wie I2C oder SPI. Die spektrale Empfindlichkeit orientiert sich oft am photopischen Helligkeitssinn des Menschen, was eine gewichtete Ausgabe ermöglicht. Moderne Lichtsensoren enthalten oft integrierte Elektronik zur Kalibrierung und Signalauswertung.

Anwendungen reichen von automatischer Helligkeitsregelung in Mobilgeräten, Umwelt- und Verkehrsüberwachung bis zu Gebäudeautomation, Landwirtschaft und industrieller Prozesssteuerung.