1 电路构造设计：
基于JHM1101的4～20mA输出变送电路如图1所示，个中U2便是JHM1101芯片，直接与传感器（Sensor）连接。在担保SENSOR、U1、U2总事情电流不超过3.5mA的条件下，通过这个V/I电路可以实现将电压型校准输出转变成4~20mA的电流型输出。为了将输出电流掌握得比较小，电阻RDD和ROUT的阻值须要是10:1的比例关系，并且RDD的阻值该当在MΩ级别。U1建议选用5V低功耗rail-to-rail型的仪表放大器，如OPA337。稳压二极管ZD2在VDD端供应电压保护。Q2是一个N沟道的JFET管，用于将电源电压稳定到5V，型号建议选择MMBF4393。Q1是NPN型的三极管，选型时须要考虑它承受的耐压值与功率，建议选择BCX56。
由于此电路采取了后端电流温度补偿方法，以是RE、RSENS、ROUT、RBACK、RDD阻值精度在1%以内，温漂在100PPM以内就可以了。在更高的精度及温漂哀求下，可以提高这几个元件的精度。
2 滤波网络设计
为确保输入旗子暗记尽可能没有噪声，在传感器输出与JHM1101输入引脚间放置一个低通滤波网络，如图2所示。
图2 低通滤波网络事理图
此输入滤波器同时具有共模组件和差模组件。由于传感器电压旗子暗记是一个直流旗子暗记，为减弱任何可能涌现的互换噪声，这个低通滤波器的截止频率可以设置为一个非常低的值。
将此差模滤波器的截止频率设定为fC_DIFF=40HZ可以有效地消减全部差模互换噪声。共模滤波器的截止频率应至少设定为十倍频，以避免将共模噪声（如50HZ噪声）转换为JHM1101差分输入旗子暗记。这里假设利用陶瓷芯体，其桥阻一样平常为10 KΩ旁边，这里RB取值为10KΩ。根据所须要的差模滤波器截止频率，只须v打算出R6和C5的数值，由于C6共模滤波电容为C5的十倍。
在这里C5取一个电容器的常用值10nF，通过下面的公式算出R6的数值：
将C5=10nF和fC_DIFF=23HZ代入上面公式，得出R6的空想值为：
R0=18.94KΩ
R6= R7= R0- RB=8.94KΩ
通过这个空想值，选择10KΩ这个常用电阻作为标准值，利用R6=10KΩ和C5=10nF滤波器的终极截止频率为：
fC_DIFF=37.89HZ
fC_CM=1591HZ
在大多数运用时，低通滤波截止频率不须要十分精确。以是C5、C6、C7电容值达到10%的精度，R6、R7电阻值达到1%的精度就可以了。在哀求很高精度的运用中，比如须要更精确的低通滤波截止频率，可以提高这几个元件的精度。
3 外部保护电路
为了确保模块在操作职员的误操作和极度恶劣的环境下不破坏，在模块的电流出入端增加了外部的保护电路，如图3所示。
图3 外部的保护电路
两个高压低容量电容C1、C2供应一个高频滋扰对大地的通道，还可抑制分布电容的影响。两个磁珠F1、F2在临界互换频率时，呈高阻抗，并且供应一个低直流电阻。C1、C2、F1、F2相互合营，可供应EMI的保护。
一个肖特基二极管D1和一个双向TVS二极管供应ESD、EFT和浪涌保护。BAS170WS担保在电源连接极性相反时，不会有电流经由电流环路。这个肖特基二极管针对电压在70V以内的极性保护。这个模块电流环路设计的最高电压是30V，以是ZD1选用一个击穿电压稍高于30V的双向TVS管。选择ZD1时还需把稳，它的泄电电流不应超过5uA，否则会对电流的输出结果产生影响。
电路的入口处的电容C3为去耦电容，这个电容可以担保在长线的感性负载下，电路不震荡。
电容C1、C2 须要有一个高耐压值和小电容值，这里选择耐压值为1KV，电容量为10nF的贴片电容。磁珠F1、F2须要有一个在高频时的较高电阻和直流的低阻值，这里选择MMZ1608Y152B磁珠。TVS二极管ZD1须要选择击穿电压稍高于30V,又能经受大电流瞬间冲击，和1nS以内相应速率，这里选择SMBJ30CA。C3的选择紧张考虑耐压值及电容值，这里选择耐压值50V，电容值为100nF的贴片电容。
4 电路校准事理实际电路电阻的阻值总是存在着偏差，因此第2节中的电流与电压的关系式就构成如下关系式：
第一、由第二节中的公式，根据电流输出，打算出2个理论的电压输出百分比值；
第二、掌握JHM1101的DAC输出，使之输出相应的百分比对应电压；
第三、采集对应的两个电路电源端实际电流；
代入公式，打算出电流输呈现实该当对应的电压输出；
第六、将实际电压输出百分比作为电桥输出期望值，再进行传感器的校准操作。
5 电流温度补偿事理
在实验过程中，纵然RSENS、ROUT、RBACK、RDD这四个电阻精度达到0.1%，温度系数达到10PPM以内，利用普通前端补偿方法校准出的电流输出旗子暗记依然温漂很大。这是由于电流输出的温度漂移和RSENS、ROUT、RBACK、RDD的温度系数及JHM1101内部R_trim的校准精度都有关系，使得难以补偿出全温区温漂达到0.5%以内的变送器，现在利用电流温度补偿方法可以很好地办理这种问题。
电流温度补偿方法比较大略分成以下四步实现：
第一、在常温下，校准出4～20mA旗子暗记，得到Gain_B和Offset_B两个参数。
第二、将4～20mA的电流旗子暗记变换成百分比数据。
第三、采集低温和高温的电流旗子暗记，并变换成百分比数据。
第四、通过校准算法打算出TC_g、TC_o、SOT等参数，完成温度乃至二阶补偿。
6 PCB电路板设计这个设计可以采取圆形双层PCB，直径为20mm，如图4所示。这个尺寸的PCB在变送器设计中很常见，稍加改动就可以轻松实现实际运用。由于PCB尺寸较小以是元件的放置就比较紧密，JHM1101由于可能利用内部温度传感器以是和测温二极管及低通滤波元件放置于底层，也便是最靠近Sensor的位置。V/I转换及外部保护元件则放置于顶层。PCB板实物如图5所示。
为了防止浪涌带来的电磁滋扰，接地电容C1、C2和ZD1贴近电流出入口P2放置。Sensor旗子暗记到低通滤波器和JHM1101输入脚的走线只管即便做到最短，避免仿照旗子暗记的连线引入噪声。调试口连线需阔别仿照旗子暗记，防止串扰。去耦电容C4、C8放置在非常靠近干系电源引脚的位置上。双面大面积覆铜供应非常低的对地阻抗，必要时可增加过孔连接双侧的覆铜，可以减小电流流过单个过孔时产生的电磁滋扰。
Q1的内部功耗产生的热量会导致环境温度变革，这个温度变革会导致RSENS、ROUT、RBACK、RDD的阻值和JHM1101精度发生变革，以是Q1摆放尽可能阔别RSENS、ROUT、RBACK、RDD和JHM1101。在图5PCB布局布线图中可以创造，Q1除阔别对温度敏感元件摆放外，在它们之间还开了热隔离槽，尽可能的降落Q1发热对模块精度的影响。
7 测试结果
至此基于JHM1101的4～20mA输出变送电路设计完成。还须要解释的是供电电压与负载关系，如图6所示，以及电路上电的稳定韶光，如图7所示。
图6供电电压与负载电阻关系图
由此设计可得出较为空想的测试数据，以下为利用陶瓷压阻芯体，在25℃下校准后，在25℃和85℃下的测试数据，供应给大家参考。
经由测试，在25~85℃温区内，搭配陶瓷压阻芯体，此电路可以达到1%FS以内的精度，符合设计哀求。
