Lichtsensorik

Ein dem menschlichen Sehvermögen ähnlich lichtempfindender Aufnehmer wird zumeist mit Foto-Widerständen oder mit speziellen und daher teuren Foto-Sensoren realisiert. Nur wenig bekannt ist, dass auch normale LEDs als optische Aufnehmer wie unser Auge reagieren.
Photodetektoren für das sichtbare Licht basieren zumeist auf den hinlänglich bekannten lichtempfindlichen Widerständen (LDR). Ihr Empfindlichkeits-Spektrum ähnelt dem des menschlichen Auges. Ihre Vor- und Nachteile im SMD-Zeitalter sind ihre große Bauformen, große Toleranzen, große Temperaturabhängigkeiten, hohe Detektorströme, außerdem sind sie teuer und sehr langsam. LDRs reagieren ähnlich langsam wie unser Auge auf Lichtänderung mit einer Widerstands-Änderung im Sekundenbereich.
Schnelle Fotodioden mit einer dem menschlichen Auge entsprechenden Sensibilität sind selten. Die meisten sind empfindlich im Infrarot-Bereich bis zu 1.100 nm. Die spezielle Silizium-Fotodiode BPW21 nimmt den sichtbaren Bereich von 425...675 nm auf, hat ein rundes TO5-Metallgehäuse mit einer aktiven Fläche von 7,5 mm2. Als Referenzelement ist sie entsprechend teuer, ansonsten präzise, exzellent linear und um Potenzen (ton/off = 6 ms) schneller als ein LDR (toff ² 3 s). Sie wird gern für Sonnenlicht-Referenzmessungen in Photovoltaik-Anlagen verwendet. Der Fototransistor BPW21 gilt als abgekündigtes Bauelement. Ersatz wird durch BPW21R von Vishay Semiconductors angeboten. Immerhin ist er noch recht gut erhältlich. Preislich liegt er allerdings mit dem Präzisions-Opamp AD820 von Analog Devises auf ähnlich hoher Stufe.