Mae systemau mesur a rheoli optegol, a ddyluniwyd yn seiliedig ar yr egwyddorion amrywiol y mae fflwcs goleuol yn rhyngweithio â chydrannau ffotodrydanol, yn amrywiol iawn. Yn seiliedig ar natur y signal allbwn a gynhyrchir gan y cydrannau ffotodrydanol (neu'r system gyfan), gellir dosbarthu'r systemau hyn yn fras yn ddau gategori: synwyryddion ffotodrydanol analog a synwyryddion ffotodrydanol pwls (neu newid). Mae synhwyrydd ffotodrydanol analog yn trosi'r maint a fesurwyd yn ffotogerrynt sy'n amrywio'n barhaus, gan sefydlu perthynas unigryw, werthfawr rhwng y maint a fesurir a'r signal allbwn. Yn seiliedig ar y dull a ddefnyddir i fesur (neu ganfod) y gwrthrych targed, gellir categoreiddio synwyryddion ffotodrydanol analog ymhellach yn dri phrif fath: math trawsyrru (amsugno), math o adlewyrchiad gwasgaredig, a math o rwystro golau (ymyriad trawst). Mae'r "math trosglwyddo" yn cyfeirio at gyfluniad lle mae'r gwrthrych dan fesur yn cael ei osod o fewn y llwybr optegol; mae egni golau a allyrrir gan ffynhonnell golau cyson yn mynd trwy'r gwrthrych-gyda dogn yn cael ei amsugno-cyn i'r golau a drosglwyddir daro'r gydran ffotodrydanol. Mae'r "math adlewyrchiad gwasgaredig" yn cynnwys ffynhonnell golau gyson sy'n allyrru golau i'r gwrthrych sy'n cael ei fesur, ac ar hynny mae'r golau'n cael ei adlewyrchu'n wasgaredig o wyneb y gwrthrych ac yna'n taro'r gydran ffotodrydanol. Mae'r "math blocio golau" yn disgrifio senario lle mae'r fflwcs goleuol a allyrrir gan y ffynhonnell golau yn cael ei rwystro'n rhannol gan y gwrthrych sy'n cael ei fesur, gan felly newid faint o fflwcs luminous ar y gydran ffotodrydanol; mae maint y newid hwn yn uniongyrchol gysylltiedig â lleoliad y gwrthrych o fewn y llwybr optegol.
Y ffotodiode yw'r math mwyaf cyffredin o synhwyrydd optegol. Yn gorfforol, mae ffotodiod yn debyg i ddeuod safonol. Yn absenoldeb goleuo, mae'n ymddwyn fel deuod confensiynol, gan arddangos cerrynt gwrthdro bach iawn o'r enw "cerrynt tywyll". Pan fyddant yn agored i olau, mae cludwyr gwefr yn gyffrous, gan gynhyrchu parau tyllau electronau y cyfeirir atynt fel "photocarriers." O dan ddylanwad maes trydan allanol, mae'r ffotogludwyr hyn yn cymryd rhan mewn dargludiad trydanol, gan arwain at gerrynt gwrthdro gryn dipyn yn fwy na'r cerrynt tywyll; gelwir y cerrynt canlyniadol hwn yn "ffotogyfrwng." Mae maint y ffotocurrent mewn cyfrannedd union â dwyster y golau digwyddiad; o ganlyniad, gellir cael signal trydanol sy'n amrywio yn unol â newidiadau mewn dwyster golau ar draws gwrthydd llwyth.
Yn ogystal â meddu ar y gallu i drosi signalau optegol yn signalau trydanol-swyddogaeth a rennir â ffotodiodes-mae'r ffototransistor hefyd yn cynnwys y gallu arbennig i chwyddo'r signalau trydanol hyn. Nid yw ymddangosiad corfforol ffototransistor yn wahanol iawn i olwg transistor safonol. Yn nodweddiadol, mae ffototransistor yn cynnwys dau lid allanol yn unig-yr allyrrydd a'r casglwr-tra bod y plwm sylfaen yn cael ei adael heb ei gysylltu'n fewnol. Mae casin y ddyfais wedi'i ddylunio gyda ffenestr dryloyw i ganiatáu i olau fynd i mewn. Er mwyn gwneud y mwyaf o amsugno golau, mae arwynebedd y rhanbarth sylfaen yn sylweddol fwy nag arwynebedd y rhanbarth allyrrydd; o ganlyniad, mae golau digwyddiad yn cael ei amsugno'n bennaf o fewn y rhanbarth sylfaen. Yn ystod y llawdriniaeth, mae cyffordd y casglwr yn gwrthdroi, tra bod cyffordd y sylfaen allyrrwr yn mynd ymlaen. Yn absenoldeb golau, gelwir y cerrynt sy'n llifo drwy'r ddyfais yn "cerrynt tywyll" (Iceo=(1 +) Icbo); mae'r cerrynt hwn yn fach iawn-hyd yn oed yn is na'r cerrynt gollyngiadau a geir mewn transistorau safonol. Pan fyddant yn agored i olau, cynhyrchir nifer fawr o barau tyllau electronau, gan arwain at gynnydd yn y cerrynt sylfaen (Ib). Gelwir y cerrynt sy'n llifo trwy'r ddyfais o dan yr amodau hyn yn "ffotogyfrwng," gyda'r cerrynt allyrrydd a roddir gan hy=(1 + ) Ib. Felly, mae'n amlwg bod gan ffototransistor sensitifrwydd uwch o'i gymharu â ffotodiod.
Egwyddor Weithredol
Mae synhwyrydd ffotodrydanol yn cyflawni rheolaeth trwy drosi amrywiadau mewn dwyster golau yn newidiadau cyfatebol mewn signalau trydanol.
Yn gyffredinol, mae synhwyrydd ffotodrydanol yn cynnwys tair prif gydran: trosglwyddydd, derbynnydd, a chylched canfod.
Mae'r trosglwyddydd yn allyrru pelydryn o olau wedi'i gyfeirio at wrthrych targed. Mae'r pelydryn golau hwn yn cael ei gynhyrchu'n nodweddiadol gan ffynhonnell golau lled-ddargludyddion-fel Deuod Allyrru Golau (LED), deuod laser, neu ddeuod allyrru isgoch. Gall y pelydr golau gael ei allyrru'n barhaus neu ei fodiwleiddio trwy amrywiad lled pwls. Mae'r cynulliad derbynnydd fel arfer yn cynnwys cydrannau fel ffotodiodes, ffototransistors, neu ffotogelloedd. Mae elfennau optegol-megis lensys ac agorfeydd-wedi'u gosod o flaen y derbynnydd i gyflyru'r golau sy'n dod i mewn. Wedi'i leoli y tu ôl i'r derbynnydd mae'r gylched ganfod, sy'n hidlo'r signal perthnasol a'i brosesu i'w gymhwyso'n ymarferol.