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StandardizationDevelopmentReport:AutomaticElectricalControls–Part2-23:ParticularRequirementsforElectricalSensorsandSensingElements摘要关键词：自动电气控制；电气传感器；传感元件；IEC标准；安全要求；标准化发展Keywords:Automaticelectricalcontrols;Electricalsensors;Sensingelements;IECstandard;Safetyrequirements;Standardizationdevelopment一、引言1.1研究背景随着全球智能化进程的不断加速，电气传感器作为自动控制系统的重要感知元件，已被广泛应用于家用电器、商用设备、工业控制、楼宇自动化、医疗设备、交通运输等多个领域。从冰箱温度检测、洗衣机水位感知，到智能空调的温湿度调节、燃气热水器的火焰监测，传感器无处不在。与此同时，传感器的多样性、复杂性及其在不同应用场景下的安全性要求也日益突出。在传统的国际标准体系中，IEC60730系列标准是自动电气控制领域最具权威性的基础性和专业性标准。其中，IEC60730-1规定了自动电气控制的通用要求，涵盖机械结构、电气性能、耐久性、耐热性、耐燃性、防触电保护等多个方面。然而，随着传感器技术的快速发展，越来越多的自动电气控制功能已不再仅依赖传统的机械式控制器，而是通过各类电气传感器和传感元件实现。传感器的工作特性与传统控制器存在显著差异，例如其信号输出方式、供电方式、测量精度、响应时间、失效模式等均有其特殊性。通用要求中的部分条款难以完全覆盖或精准适用于传感器类产品，亟需制定专门的特殊要求标准。1.2标准编制必要性在IEC60730-2-23:2025发布之前，电气传感器在IEC标准体系中的适用模式通常为直接引用IEC60730-1通用要求进行安全评估。然而，这种模式存在明显的局限性：其一，传感器（如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光电传感器、气体传感器等）的结构设计、材料选择、电气连接与普通自动控制器存在本质差异，通用要求无法充分涵盖其特殊风险；其二，传感器往往作为系统中的信号输入单元，其失效判断标准和安全防护方式较之执行器类控制器件更为复杂；其三，包含传感器的控制系统越来越多地引入软件控制和网络通信功能，这些功能与传感器性能高度耦合，使得安全评估面临新的挑战。因此，制定一项专门针对电气传感器和传感元件的特殊要求标准，不仅是完善IEC60730系列标准结构体系的必要举措，更是顺应全球自动控制技术发展趋势、满足产业实际需求的紧迫任务。二、标准基本信息2.1标准概况|项目|内容||------|------||标准编号|IEC60730-2-23:2025||标准名称|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||英文名称|Automaticelectricalcontrols–Part2-23:Particularrequirementsforelectricalsensorsandsensingelements||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分类号|家用自动控制装置||发布日期|2025年5月12日||发布年份|2025年||国别|国际组织||语言|英语、法语||版本说明|电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次||售价|2104.0元|2.2国际标准体系定位IEC60730-2-23作为IEC60730系列标准中的第2-23部分，遵循IEC各专业技术委员会统一制定的标准编写规则，其技术内容在IEC60730-1（通用要求）的基础上针对电气传感器和传感元件进行细化和补充。该标准定位为“特殊要求标准”（ParticularRequirements），即在通用要求的基础上增加或修改相应条款，以反映传感器类产品的特殊安全需求和试验评价规则。三、标准技术内容概述3.1标准适用范围IEC60730-2-23:2025适用于家用及类似用途的自动电气控制系统中所使用的电气传感器和传感元件，包括但不限于以下类型的传感装置：-温度传感器（如热敏电阻、热电偶、RTD等）；-湿度传感器；-压力传感器；-光照/光电传感器；-气体传感器（如一氧化碳、可燃气体、挥发性有机物等）；-运动/存在传感器（如红外、微波、超声波等）；-流量传感器；-磁性/接近传感器；-力/应变传感器；-其他用于自动控制目的的传感元件。该标准涵盖了独立式传感器、与控制系统集成于一体的传感器模块以及作为可替换部件的传感元件。3.2技术要求框架在技术结构上，IEC60730-2-23:2025遵循IEC60730-1的章节编排体系，各章节与通用要求一一对应，并通过对特定条款的“增加”“修改”或者“替代”来形成适用于传感器的特殊要求。主要技术内容涵盖以下几个方面：（1）额定值与分类标准对电气传感器的额定电压、额定电流、额定温度范围、防护等级、污染等级等进行了分类规定，并对不同传感技术类型的工作特性提出了明确的额定值确定方法。（2）防触电保护对传感器产品的绝缘结构、电气间隙、爬电距离、接地保护措施等进行了适应性调整和细化。特别是对于低压供电的传感器模块，明确了安全特低电压（SELV）条件下防护要求的具体实施方案。（3）机械强度与结构要求考虑到传感器通常需要与被测介质或被测对象直接接触，标准对传感探头、外壳、连接部件的机械强度提出了专门要求。对于可安装在振动环境中的传感器，增加了振动耐久性试验要求。（4）耐热性与耐燃性针对传感器可能使用于高温环境或与可燃材料接触的应用场景，标准对传感器本体及其外壳材料的耐热、耐燃等级进行了规定，以确保在异常工作条件下不致引发火灾危险。（5）电气性能与传感功能要求该部分为标准的重点内容，主要包括：测量精度与允差要求、输出信号稳定性、响应时间、温度漂移补偿要求、长期稳定性要求、传感器老化对安全功能的影响评估等。同时，标准对传感器的故障模式分析提出了明确要求——即传感器在发生失效时，应能可靠输出故障信号或进入安全状态。（6）软件控制与网络安全方面的要求随着智能传感器的广泛部署，越来越多的传感器产品具备了数字信号处理、自诊断功能以及网络通信能力。标准在IEC60730-1软件控制要求的基础上，对传感器内嵌软件的架构设计、失效防护逻辑、通信数据的完整性校验等方面进行了补充规定。（7）电磁兼容性（EMC）要求标准对传感器在电磁干扰环境下保持正常工作性能的能力以及自身发射电磁干扰的限制进行了规定，确保传感器在实际使用环境中不受到电磁干扰的影响，同时不对其他设备产生有害干扰。（8）环境耐久性要求包括湿热试验、盐雾试验、温度循环试验、紫外老化试验等，以验证传感器在不同气候和环境条件下的长期工作可靠性。3.3试验方法标准在试验方法方面给出了明确的测试条件、试验装置要求、试验步骤及判定准则。对于具有软件控制功能的传感器，标准还引入了软件验证和确认（V&V）流程要求，以确保软件逻辑的可靠性和安全性。四、标准立项与编制过程4.1立项背景IEC60730-2-23标准的编制工作源于国际电工委员会第72技术委员会（IEC/TC72——家用自动电气控制器）的工作规划。随着传感技术在自动控制领域中的应用越来越广泛，TC72下属的多个工作组（包括WG1：通用要求工作组等）通过多次国际研讨会和标准适用性评估，确认了制定传感器特殊要求标准的必要性和紧迫性。2019年前后，IEC/TC72正式启动该标准的立项论证工作，组织来自各成员国的专家对标准的结构框架、技术范围及与已发布标准之间的关系进行了充分研讨。标准草案历经多个版本的委员会草案征求意见和投票程序，在技术细节、试验方法和适用范围等方面反复修订完善，最终于2025年正式发布。4.2编制中的主要议题在标准编制过程中，各成员国专家围绕以下关键技术议题进行了深入讨论：-传感器的故障安全设计：如何界定传感器在发生内部故障时输出的安全状态，以及是否需要对不同传感技术设定差异化的安全阈值；-性能测试方法的统一性：由于不同传感原理（如电阻式、电容式、光学式）的工作特性差异较大，如何在保证公正性的前提下设计统一的性能评价方法；-软件和网络功能的涵盖深度：标准在何种程度上涵盖涉及软件更新、远程参数配置和无线通信功能的传感器产品；-与IEC60730-1的关系：如何确保特殊要求标准既不与通用要求冲突或重复，又能恰如其分地补充和细化针对传感器的必要内容。经过多轮磋商和技术评估，上述问题在最终出版版本中均得到了妥善解决。五、主要起草单位——IEC/TC72家用自动电气控制器技术委员会介绍IEC60730-2-23:2025由国际电工委员会第72技术委员会（IEC/TC72：家用自动电气控制器）负责制定。IEC/TC72成立于1960年代，是IEC体系中专门负责自动电气控制领域标准化的技术委员会。其标准覆盖范围包括家用和类似用途的自动电气控制器、控制器组件及其相关系统，主要涉及供暖、制冷、照明、烹饪、洗衣、通风等应用场景中的自动控制装置。TC72由来自全球各主要工业国家（包括中国、德国、美国、日本、法国、意大利、韩国等）的标准化专家代表组成，设有多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），分别承担不同类别的标准制修订工作。TC72的主席和秘书处分别由各成员国轮流担任，目前秘书处由荷兰和美国的标准化机构联合承担。TC72与多个其他IEC技术委员会保持着密切的合作关系，包括IEC/TC61（家用电器安全）、IEC/TC23（电气附件）以及IEC/TC44（机械安全——电气设备）等。此外，TC72还与ISO（国际标准化组织）下设的若干技术委员会在智能家居、传感器网络等领域建立了联络机制。在IEC60730-2-23的编制过程中，TC72广泛征集了各成员国国家委员会的意见，组织了多轮专家评审和投票程序。来自中国、德国、美国、日本等国的专家积极贡献了各自在传感器安全评估方面的技术经验和研究成果。中国的全国电器附件标准化技术委员会（SAC/TC67）及全国家用自动控制器标准化技术委员会作为对口单位，组织和参与了该标准的国内意见反馈工作，推动了标准的制定进程。六、标准实施与应用前景6.1应用价值IEC60730-2-23:2025的发布对全球自动控制行业、传感器产业及终端用户均具有重要价值。对传感器制造商而言，该标准提供了一套明确、统一、可操作的设计指导和安全评价准则，有助于企业在产品研发阶段即将安全性和可靠性要求纳入设计考虑，降低后期认证风险，提高产品在全球市场上的竞争力。对控制系统集成商和整机厂商，该标准为零部件选型提供了权威依据。整机厂商可通过采购符合IEC60730-2-23要求的传感器产品，更高效地完成整机的安全评估和认证工作。对认证检测机构，该标准细化了传感器类产品的试验方法和判定准则，改变了以往仅依据通用要求进行判定时的模糊局面，提升了检测结果的一致性和可复现性。对监管部门和消费者，标准的实施有助于推动市场上传感器类产品安全水平的整体提升，减少因传感器失效引发的安全事故，进而保障广大消费者的生命财产安全。6.2与我国标准体系的衔接我国高度重视自动电气控制领域标准化工作。现行国家标准GB/T14536系列（等同采用IEC60730系列）是家用和类似用途自动电气控制器的基础性安全标准。预计IEC60730-2-23:2025发布后，我国将适时启动该国际标准的转化工作，制定相应的国家标准或行业标准。这一过程将为我国传感器产品的质量提升和国际化发展提供有力支撑。6.3配套标准支撑智能传感器产业涉及的标准化需求覆盖面广，IEC60730-2-23主要聚焦安全与性能基础要求。在实际应用中，该标准可与其他相关标准配套使用，包括但不限于：-IEC60730-1（通用要求）；-IEC61508（功能安全）；-IEC62443（工业通信网络安全）；-ISO/IEC30144等物联网传感器相关国际标准；-各行业应用领域的产品专用标准。七、未来发展展望7.1传感技术发展趋势当前，传感器技术正朝着微型化、智能化、网络化和低功耗方向快速发展。MEMS传感器、智能传感器、无线传感器网络、能量采集传感器等新技术不断涌现，使得传感器在自动控制系统中的作用和地位日益凸显。与此同时，人工智能（AI）技术的引入使得传感器具备了边缘计算、自校准和自适应等更高级的功能，这也对传感器的安全评价提出了新的课题。7.2标准未来演进方向在IEC60730-2-23的基础上，未来标准的演进可能集中在以下几个方向：-AI和机器学习功能的涵盖：对于嵌入了AI算法、可通过学习不断优化测量行为的传感器，如何评价其在安全功能中的可靠性和可预测性，将成为新的标准化议题；-网络安全要求进一步深化：无线传感器和云连接的普及使得传感器面临更多网络安全威胁，未来可能进一步细化与传感数据安全相关的技术要求；-可持续性和能效要求：传感元件的功耗、材料可回收性也将逐步被纳入标准的考量范畴，以呼应全球碳中和与可持续发展的目标；-特定应用场景的扩展：随着新能源汽车、智能医疗设备、智慧城市基础设施的发展，针对特定应用领域的传感器特殊要求标准或将进一步细分。7.3国际标准化合作展望在全球化背景下，各国标准化机构和产业界应进一步加强在传感器领域的国际标准化合作。中国作为全球最大的传感器制造和消费市场之一，应在IEC60730-2-23后续修订和完善过程中发挥更加积极的作用，将国内先进的技术实践和产业经验贡献于国际标准的持续改进。八、结论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》是国际电工委员会在自动电气控制领域的一项重要标准成果。该标准在IEC60730-1通用要求的基础上，针对电气传感器的特殊性，系统规定了其在防触电、机械强度、耐热耐燃、电气性能、传感功能、软件控制、电磁兼容性