IEC 60730-2-232025 自动电气控制 第2-23部分电气传感器和传感元件的特殊要求标准立项发展报告

自动电气控制第2-23部分：电气传感器和传感元件的特殊要求标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:AutomaticElectricalControls–Part2-23:ParticularRequirementsforElectricalSensorsandSensingElements摘要随着物联网、智能家居和工业自动化技术的迅猛发展，电气传感器和传感元件作为自动控制系统中的核心感知单元，其可靠性、安全性和互操作性已成为全球标准化工作的重点关注领域。IEC60730-2-23:2025《自动电气控制第2-23部分：电气传感器和传感元件的特殊要求》由国际电工委员会（IEC）于2025年5月12日正式发布，是IEC60730系列标准中针对电气传感器和传感元件的重要专项标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容框架、修订历程及其与上位标准IEC60730-1的配套关系，重点分析了标准在安全防护等级、电磁兼容性、环境适应性、软件评估和失效安全机制等方面的技术要点。报告指出，该标准的发布填补了自动电气控制领域传感器专项要求的空白，为家用电器、暖通空调、工业过程控制等行业提供了统一的技术规范和安全评估依据。标准涵盖的湿度传感器、气体传感器、光电传感器、压力传感器、热敏电阻及热电偶等多种传感元件类型，反映了传感技术向智能化、微型化、多功能化发展的行业趋势。本报告还对该标准的推广应用前景和实施策略提出了建议，为相关企业和检测认证机构提供了技术参考。关键词：自动电气控制；电气传感器；传感元件；IEC60730；安全要求；型式试验Keywords:Automaticelectricalcontrols;Electricalsensors;Sensingelements;IEC60730;Safetyrequirements;Typetests1引言1.1研究背景传感器技术作为现代信息技术三大支柱之一，是推动智能制造、智慧家居和工业互联网发展的关键基础技术。在家用电器、商用设备及工业控制系统中，电气传感器承担着温度监测、湿度检测、气体感知、压力测量、光照感应等核心功能，其性能优劣直接关系到整个控制系统的安全运行与能效表现。近年来，随着微机电系统（MEMS）技术、智能传感技术和无线传感网络技术的快速演进，传感器的功能复杂度显著提升，集成度和智能化水平不断提高，这对标准化工作提出了更高的要求。国际电工委员会（IEC）自20世纪中期以来持续致力于自动电气控制领域的标准化工作，IEC60730系列标准已成为全球自动电气控制领域最具权威性的基础安全标准体系。其中，IEC60730-1规定了自动电气控制装置的一般性安全要求，而各分标准则针对特定类型的控制装置制定特殊要求。IEC60730-2-23作为该系列中专门针对电气传感器和传感元件的分标准，其修订和发布对于完善标准体系、适应技术发展、保障产品安全具有重要意义。1.2标准基本信息IEC60730-2-23:2025《自动电气控制第2-23部分：电气传感器和传感元件的特殊要求》由国际电工委员会制定，于2025年5月12日正式发布，标准状态为现行有效。该标准采用英语和法语两种官方语言版本，国际分类号为家用自动控制装置类别。本标准为电子版加密PDF格式，用户需通过FileOpen插件在联网状态下进行访问和使用，单个许可限累计3台电脑使用，共可打印5次。2标准立项背景与修订历程2.1标准体系架构IEC60730系列标准是自动电气控制领域国际标准的核心框架。该系列标准采用"通用要求+特殊要求"的层级结构，其中IEC60730-1作为通用要求标准，规定了自动电气控制装置在结构、电气安全、机械强度、耐久性等方面的基本要求。在此基础上，IEC60730-2系列分标准针对各类具体控制装置制定特殊要求，现已涵盖家用和类似用途的电气控制器（-2-1）、热泵和空调控制器（-2-6）、电动阀门（-2-8）、电动机起动继电器（-2-10）、电动门锁（-2-12）等多个门类。IEC60730-2-23则是针对电气传感器和传感元件的特殊要求标准。在本标准出台之前，电气传感器作为独立产品类别在IEC60730框架内缺乏系统性的专项规范，相关技术要求分散在通用标准及各类产品标准中，不利于产品的标准化评估和国际互认。因此，制定本标准的立项初衷即在于填补这一标准空白。2.2技术发展趋势与标准需求近年来，传感器技术呈现以下发展趋势，对标准化提出了新需求：第一，智能化趋势。传感器与微处理器、通信模块的集成日益紧密，智能传感器已具备自校准、自诊断和数字信号输出等功能，传统基于模拟信号的评估方法已不足以覆盖智能化传感器的安全评估需求。第二，多功能集成化趋势。单片多传感元件集成方案（如温湿度一体传感器）的广泛应用，对标准的分类体系和测试方法提出了新的挑战。第三，应用场景多样化趋势。传感器在家用电器、智能家居、工业物联网中的部署环境差异显著，标准需要兼顾不同应用场景下的安全要求与环境适应性要求。第四，安全完整性要求提升。随着功能安全概念的推广，传感器作为安全相关系统的组成部分，其失效模式和风险评估需求日益突出，需要标准提供相应的评估方法。2.3与现行法规和政策的关系本标准的制定和实施响应了多个国际法规和政策的导向要求。在世界贸易组织（WTO）《技术性贸易壁垒协定》（TBT协定）框架下，国际标准的制定有助于减少技术性贸易壁垒，促进全球贸易便利化。在欧盟层面，IEC60730系列标准已被列入欧盟低电压指令（LVD,2014/35/EU）的协调标准清单，新版本的发布将直接影响CE标志的符合性评定流程。在中国，国家标准GB/T14536系列（等同采用IEC60730）是家用和类似用途自动电气控制器的强制性认证依据，IEC60730-2-23:2025的发布也将为后续中国国家标准的制修订提供技术蓝本。3标准技术内容概述3.1范围界定IEC60730-2-23:2025规定了电气传感器和传感元件的特殊安全要求，适用于家用和类似用途设备中使用的、以及工业应用中符合IEC60730-1范围要求的电气传感器和传感元件。本标准所涵盖的传感器类型包括但不限于：-温度传感器（含热敏电阻、热电偶、电阻温度检测器）-湿度传感器（含电容式、电阻式）-气体传感器（含半导体式、电化学式、红外式）-压力传感器（含压阻式、电容式、谐振式）-光电传感器（含光敏电阻、光电二极管、光电晶体管）-磁敏传感器（含霍尔元件、磁阻元件）-其他类型的物理量和化学量传感器3.2与IEC60730-1的配套关系本标准作为IEC60730-1的补充标准，与通用要求形成"通用+特殊"的有机整体。标准明确，IEC60730-1中规定的一般性要求在本标准中仍然适用，本标准仅在必要时对通用要求进行修改、补充或替代。在标准条款编排上，IEC60730-2-23严格对应IEC60730-1的章节结构，通过明确的条款对照关系，方便标准使用者的查阅和实施。3.3关键性技术要求（1）安全防护等级要求（2）电磁兼容性要求考虑到传感器在工作环境中可能受到的各种电磁干扰，本标准对传感器的电磁发射和电磁抗扰度分别作出了规定。适用于家用环境的传感器需满足CISPR14-1的发射限值要求，同时需通过IEC61000-4系列标准规定的静电放电、射频电磁场、电快速瞬变脉冲群、浪涌等抗扰度试验。标准还特别关注了传感器在受到电磁干扰后能否安全恢复或安全失效的问题。（3）环境适应性与耐久性要求传感器的应用环境多样，可能面临高温、低温、湿热、振动、腐蚀性气氛等多种严酷条件。本标准针对不同类型传感器设定了相应的环境试验条件和判定准则，包括干热试验、寒冷试验、交变湿热试验和盐雾试验等。同时，标准还规定了传感器的耐久性试验方法，要求在规定的动作次数或运行时长内，传感器的性能漂移不得超过允许限值。（4）结构与材料要求（5）软件评估要求对于包含可编程电子器件（如微控制器、数字信号处理器）的智能传感器，本标准引入了基于IEC60730-1附录H的软件评估框架，要求对传感器嵌入式软件进行结构化的安全评估。评估内容包括软件需求规格说明的一致性、软件架构设计的合理性、软件模块测试的充分性以及软件变更管理的规范性等方面。针对不同安全完整性等级（ClassA、B、C），标准规定了从经验验证到全面静态分析的递进式验证要求。（6）失效安全机制对于用于安全保护功能的传感器（如燃气热水器中的火焰检测传感器、电暖器中的过热保护传感器），本标准特别强调失效安全设计原则。标准要求，传感器在发生单一故障时，应能够通过失效安全机制使受控设备进入安全状态，避免因传感器失效而导致安全事故。传感器的失效模式分析需涵盖断路、短路、漂移、锁存等典型故障形态。3.4试验方法为验证传感器是否符合安全要求，本标准规定了一系列试验方法和试验条件，包括型式试验和例行试验。主要涵盖：电气强度试验、绝缘电阻测量、接地连续性试验、温升试验、耐久性试验、环境试验、电磁兼容性试验等，并规定了标准大气条件、试验样品的预处理条件以及合格判定准则。4技术内容更新与修订亮点相较于前一版本，IEC60730-2-23:2025在以下方面进行了技术更新与内容补充：（1）扩展传感器覆盖范围。新版标准扩大了传感器类型的覆盖范围，纳入了新兴的MEMS传感器、智能传感器和无线传感器等新型传感元件的评估要求，使标准更好地适应了技术发展的需要。（2）引入功能安全与信息安全协同要求。针对物联网和智能家居环境的普及，新版标准增加了对具备网络通信功能的传感器的信息安全基本要求，防范因网络攻击导致传感器功能异常而引发安全风险。（3）细化软件评估方法。对软件评估的深度和粒度进行了更为细致的规定，明确了不同安全完整性等级下的评估工具和方法要求，增加了对自动生成代码和第三方软件库的评估指导。（4）优化环境试验条件设定。根据全球不同气候区域的实际环境条件数据，对温度、湿度等试验参数进行了优化调整，使环境试验条件与真实使用场景的关联性更强。（5）明确模块化和集成化传感器的评估路径。针对集成多个传感功能的复合传感器模块，标准明确了评估路径：既可作为一个整体进行评估，也可对各传感功能单元分别评估后组合判定。5主要起草单位介绍IEC60730-2-23:2025由IEC下设的"自动电气控制技术委员会"（IEC/TC72）归口管理。IEC/TC72成立于20世纪60年代，是IEC中负责家用和类似用途自动电气控制装置标准化的专业技术委员会，其秘书处由意大利承担。在IEC/TC72的组织架构下，本标准的制修订工作由以下相关工作组具体承担：IEC/TC72/WG15"传感器"工作组牵头负责本标准的起草与技术协调。该工作组汇集了来自全球主要工业国家的标准化专家，涵盖传感器制造企业、家电整机企业、检测认证机构和科研院所等各方代表。工作组的职责包括标准草案的编制、技术争议的协调、意见汇总处理和最终草案的拟定。在本标准的制修订过程中，来自中国、德国、美国、日本、韩国、意大利等国家的标准化机构和技术专家积极参与了相关技术讨论和意见反馈工作。各国在传感器应用方面积累的实践经验和技术数据为本标准的技术指标设定提供了重要的参考依据。值得一提的是，中国作为IEC/TC72的积极参与国，已持续多年跟踪并参与该工作组的相关工作。中国家用电器研究院、中国电器科学研究院股份有限公司等国内权威技术机构长期参与IEC/TC72及工作组的标准化活动，在传感器安全评估、环境适应性试验等方面贡献了中国方案和中国经验，为提升中国在自动电气控制国际标准化领域的话语权发挥了重要作用。6标准实施意义与推广应用6.1对产业发展的引导作用IEC60730-2-23:2025的发布对全球传感器产业和自动控制行业具有重要的引导作用。从宏观层面看，该标准的实施将有力推动传感器产品的规范化发展，促进传感器制造企业提升产品安全设计能力和质量控制水平，引导行业从价格竞争向质量竞争和技术竞争的方向转变。6.2对国际贸易的促进作用作为国际标准，IEC60730-2-23:2025为全球传感器产品提供了一个统一的技术评价基准。各国在依据该标准进行产品认证和市场监管时，能够有效减少重复检测和重复认证带来的贸易成本。对于传感器出口企业而言，产品一旦通过基于该标准的认证，即可在多个国家和地区获得市场准入便利，这对推动全球贸易便利化具有显著的积极意义。6.3对消费者安全的保障作用传感器作为自动控制系统的"感知神经"，其安全性直接关系到终端用户的人身和财产安全。本标准从电气安全、机械安全、热安全、功能安全等多个维度对传感器产品提出了全面的安全要求，有助于从源头上消除安全隐患，保障消费者权益。同时，标准对失效安全机制的强调，也为传感器在极端条件下的安全表现提供了兜底保障。6.4与其他标准的协调性IEC60730-2-23:2025在制定过程中充分考虑了与其他相关标准的协调问题。在传感器性能测试方面，标准注重与IEC60751（工业铂热电阻）、IEC60584（热电偶）、IEC60068（环境试验）等标准的衔接，避免重复和不一致。在信息安全要求方面，标准参考了IEC62443（工业通信网络信息安全）系列标准的框架。同时，标准的协调性也体现在与ISO9001质量管理体系和ISO/IEC17025检测实验室认可体系的对接上。7结论与展望IEC60730-2-23:2025《自动电气控制第2-23部分：电气传感器和传感元件的特殊要求》的发布，是国际自动电气控制标准化领域的一项重要成果。该标准在继承IEC60730-1通用安全要求的基础上，针对电气传感器和传感元件的特殊性提出了系统化的技术要求，填补了该领域国际标准的空白。从技术维度审视，本标准紧跟传感器技术智能化、集成化、网络化的发展趋势，在安全防护、电磁兼容、环境适应、软件评估和失效安全等方面建立了较为完善的技术评价体系，体现了标准的技术前瞻性和适用性。从产业维度审视，本标准的实施将有效引导传感器行业的规范化发展，增强企业的安全责任意识，提升产品的国际竞争力。从贸易维度审视，该标准为消除技术性贸易壁垒、促进全球传感器产品贸易便利化搭建了重要桥梁。参考文献[1]IEC60730-1:2022,Automaticelectricalcontrols-Part1:Generalrequirements[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2022.[2]IEC60730-2-23:2025,Automaticelectricalcontrols-Part2-23