Помоделировать пока негде . Но попозже я постараюсь проверить.
Импульс напряжения или тока надо оценивать?
Меня смущает в предложенной вами схеме два момента:
1. что при при прогнозируемом токе ограничения 23 мА на 100 Омах будет 2,3 В, а затвор Вы предлагаете зафиксировать на уровне 3,3 В.
выходит что ограничение тока будет достигнуто при напряжении затвор-исток равным 1 В. Я сомневаюсь, что ограничение тока при таком напряжении будет происходить на уровне 23 мА.
2. как схема с зафиксированным напряжением на затворе компенсирует разброс порогового напряжения транзистора.

А Вас не сильно затруднит иллюстрация Ваших мыслей картинкой? С пояснением, для чего, всё-таки, на приёмном устройстве источник тока. А то мы тут какие-то ребусы разгадываем... Вы перечислили детали, но их назначение осталось неясным.

+100

Источник тока не годится. При перенапряжении он ограничит ток и сработает не предохранитель, а транзистор вместо него.

Лучше это + термистор, который сработает раньше, чем сгорит шунт:

и диодную пару перетащить к шунту и печатный радиатор сделать чтобы термистор раньше нагрелся чем BAV.

При номинальном (4...20 мА) токе в цепи ограничитель закрыт, транзистор открыт.

Далеее рассматривается перегрузка в виде растущего во входной цепи тока.

При возрастании этого тока до порядка 25 мА транзистор переходит в линейный режим и стабилизирует ток через опорное сопротивление на этом (т.е. 25 мА) уровне.

Следовательно, напряжение на опорном сопротивлении расти перестаёт и начинает расти напряжение на переходе сток-исток транзистора.

При достижении им порога ограничителя он открывается.

Следовательно, напряжение на нём расти перестаёт и начинает расти ток через него.

При достижении им уровня срабатывания предохранителя тот разрывает цепь.

Таким образом:

1) рассеиваемая опорным сопротивлением мощность остаётся в его паспортных пределах;

2) на входе АЦП исключаются перенапряжения;

3) вносимая токами утечки ограничителя и транзистора погрешность максимально минимизирована;

Схема построена на "Low level FET" с низким пороговым напряжением. Работать в принципе будет.
Ограничитель в схеме необходим для защиты транзистора, т.к. такие "низкопороговые" транзисторы имеют небольшое допустимое напряжение сток-исток, как правило до 20В. Соответственно требование к ограничителю напряжения - напряжение от 10 до 18В, и не выше.
В датащите, приведенного выше, в качестве примера транзистора указано лишь минимальное значение порогового напряжения - 0,45 В. Если просмотреть описания аналогов, то окажется, что типовое значение порогового напряжения 0,7-0,75 В, а максимальное напряжение порога вообще не указывается. Можно предположить, что оно может достигать 0,9-1 В. Добавим к этому температурные отклонения этого напряжения хотя бы на уровне 0,2 В.
Все это выливается в разброс тока ограничения как минимум в 10мА. В принципе это приемлимо, лишь бы защита не срабатывала в некоторых случаях при токах рабочего диапазона петли.
При выборе ограничителя напряжения надо будет тоже все взвесить хорошенько.
При использовании самовосстанавливающегося предохранителя нужен мощный стабилитрон (скорее всего с мощностью 1 Вт), но у них как правило обратный ток не менее 5мкА. К примеру (для оценки допустимых утечек) - при допустимой основной погрешности устройства 0,1%, значение допустимой утечки, приведенное к значению 20 мА будет равно 20 мкА (если считать, что далее в схеме все идеально) .
При плавкой вставке можно использовать ограничительный диод, имеющий обратный ток не более 1 мкА, но появляется вопрос замены предохранителя и т.п. Работа ограничительного диода совместно с самовостанавливающимся предохранителем возможна, но максимальная постоянно допустимая мощность рассеивания для ограничительного диода не должна быть превышена.


В тему можно добавить и специализированные решения, например MAX14626, FP0100 (Supertex). Существуют и специальные ограничительные диоды со стабилизацией тока - данные о них я правда не сохранил. Значение диапазона тока ограничения у этих диодов, увы имеет достаточно большой разброс.
Здесь есть вариант решения от TI

Там в наличии исключающие любое гадание исчерпывающие графики.

Вот еще графики - BSH103 (NXP), PMV30UN.
Прошу обратить внимание на значения порогового напряжения в табличках и на графиках - "Fig.8 Transfer characteristic; typical values." в первом примере и "Fig 6. Transfer characteristics: drain current as a function of gate-source voltage; typical values." во втором.

Тем не менее в общем идея с ограничителем тока мне тоже нравится, но с ним есть еще один небольшой недостаток. При отключенном устройстве контур токовой петли обрывается. При пассивном сигнале это означает, что датчик тоже отключается. В некоторых случаях это недопустимо.

Нормально замкнутую цепь дают упоминавшиеся выше обеднённые ПТ.

Спасибо, теперь понятно. Назначение ПТ в схеме, если я правильно понимаю - увеличить разность между максимальным напряжением на резисторе и напряжением ограничителя.
А каким образом осуществляется настройка схемы на упомянутые 25мА?
Мне представляется всё же, что увеличенная (даже вдвое) мощность шунта и последовательный резистор на вход АЦП - дешевле и надёжнее.

Я нигде не называю ограничитель стабилитроном, ни опорное сопротивление шунтом — верный способ не забыть стоимость и класс изделия.

Стоимость опорного сопротивления я указал выше. Но если от этого интерфейса нужно разрядов пять-шесть, тогда конечно, его вполне можно называть шунтом.

И разница рассеиваемой при перегрузке мощности между 2,5 В и 12 В никак не два, а 23 раза — бесспорно, очень надёжное решение моментом превратить 15 долларов в труху.

Назвать можно хоть горшком, Вы же знаете... А для измерения тока "опорное сопротивление" принято называть шунтом, и это не снижает количество разрядов...
А зачем ограничитель на 12В? Можно и на 5, если максимум шкалы - 2.5В. Тогда паспортная мощность не будет превышена.

Про принципиальную важность вольтажа ограничителя Вы же сами сказали, что поняли это, сообщением выше.

При 5 В ток утечки у такого ограничителя 0,8 мА, напряжение при 10 мА порядка 7 В, так что рассеиваемая опорным сопротивлением мощность будет 0,5 Вт.

Про принципиальную важность я ничего не говорил. И до сих пор не вижу, почему ограничитель должен быть на 12В, скажем. И о каком "таком" ограничителе мы говорим?

О котором сообщением выше предложили Вы, т.е. номиналом 5 В.

Просто прочтите любую бумагу на любую такую деталь — т.е. типа SMBJ и т.п. — там вполне красноречивый столбец токов утечки, без вариантов.