随着人们对安全问题的关注不断加强以及功能安全技术的不断发展,在国外很多功能安全产品已经在工业生产中得到越来越广泛的应用,而国内近几年对功能安全产品的需求也越来越大,急需研发具有我国自主知识产权的功能安全产品。本文首先研究了功能安全技术,主要包括功能安全、风险评估、安全完整性等级和安全生命周期。在此基础上,对功能安全温度变送器的设计需求以及功能安全仪表的结构进行了分析,并且设计一款符合SIL2等级的功能安全温度变送器。该温度变送器采用1oo1D结构,通过优化选择诊断功能来增加可诊断的危险失效率,从而提高诊断覆盖率和安全失效分数,同时降低产品的设计成本以提高竞争力。整个变送器采用模块化设计方法,包括基本模块和诊断模块两大类。其中基本模块包括时钟模块、微处理器模块、信号输入模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及电源保护模块。诊断模块包括看门狗时钟诊断、断线诊断、片外A/D诊断、片内A/D诊断和单片机自诊断,各模块功能划分明确、清晰,相互之间采用不同的标准通信方式实现连接。除此之外,还设计了上位机配置软件,用于在出厂配置和标定。最后采用FMEDA分析方法和故障插入试验等测试方法对仪表进行测试,实际的测试结果表明本文设计的功能安全变送器能够符合SIL2等级的要求。