人体能量代谢研究是人类生物学研究的最重要议题之一，研究焦点为人类对不同生态环境条件包括生存限制条件与胁迫的响应（适应）、能量的获取与分配（用于维持性消耗和生产性消耗）、及其对人类福祉健康（包括人类生存与繁衍）的意义，如不同食物及其进食模式的能量代谢研究、不同栖住条件包括现代交通如铁路及汽车环境条件的能量代谢响应、肥胖症及相关代谢疾病（如心血管疾病、糖尿病、骨质疏松、部分癌症等等）的能量代谢研究等。

上图左为新款FMS便携式主机，上图中为代谢测量理论与技术手册，上图右为人体能量代谢方案

  FMS便携式人体能量代谢测量系统采用黄金标准的间接测热法（indirect calorimetry），由主机系统、气流发生控制监测系统及呼吸面罩（或头盔）组成，其主要技术特点如下：

1)多参数高端科研级主机系统，包括CO2分析仪、O2分析仪、水汽分析仪、温度监测、数据采集系统、气体抽样单元及BaseLine/Chamber双通道气路切换器等

2)超大触摸屏实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据

3)8通道模拟信号输入，可兼容其它分析仪或传感器，4通道温度输入

4)面板具备SD卡卡槽，最大支持容量32GB，允许即时存储数据信息，无需单独的计算机

5)快速响应，气体分析响应时间低于1秒，从而可以即时反映呼吸的瞬间变化

6)高度集成、便于携带，可用于户外、车厢内及实验室内人体能量代谢测量研究；可同时用于动物能量代谢测量（需选配动物呼吸代谢测量室）

7)具备可佩戴式活动数据采集器，自动采集三维活动数据、温度（体表温度）、湿度（体表湿度）等

8)可选配红外热成像单元，用于成像测量体表及环境温度分布情况等，以研究分析体表散热温度分布与环境温度的关系等

9)可用于生物医学、转化医学、临床诊断测量、运动生理学、环境生理学研究等

主要技术指标：

 1.传感器：O2分析仪，燃料电池技术，使用寿命约2年，燃料电池可更换；CO2分析仪，无色散双波长红外气体分析仪；水汽分析仪，薄膜电容性传感器（thin-film capacitive sensor）

 2.测量范围：O2，0 - 100%；大气压，30-110 kPa；CO2，0 –5%；水汽压，0-100% RH（无凝结），温度0-100℃

 3.精度：O2：2-100%读数的0.1%；CO2：0-5%读数的1%；H2O：0-95% RH读数的1%，95-100%优于2%；温度0.2℃

 4.分辨率：O2: 0.001%；CO2: 0.0001%-0.01%；H2O: 0.001%RH

 5.信号漂移：温度恒定的情况下O2: <0.02%每小时；CO2: <0.001%每小时；H2O: < 0.01%RH每小时

 6.信号输入：八个标准电压双极模拟输入，四个温度输入

 7.模拟输出：8个自定义

 8.数字控制输出：8TTL逻辑信号

 9.数字输出：RS-232转USB，Sablebus快速接口

 10.内置存储器：SD存储卡，可达32GB

 11.存储时间间隔：0.5sec到1hr用户自定义

 12.气流流量：10-1500mL/min

 13.流量控制：微电子热反馈系统，气流控制通过精密反馈环系统实际连接气流泵和流量计（微电脑控制），同时提供高精度针阀；精度：读数的2%

 14.流量分辨率：0-99.9mL/min为0.1mL/min；100mL/min 以上为1mL/min

 15.大气压测量范围标准设置为0～125kPa，用户可根据需要设置成75～125kPa或90～110kPa 精确度为1%，分辨率1Pa，

 16.触摸屏操作，可实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据。配备Windows版本软件，可在线显示和分析数据。

 17.热敏电阻探头用于测量呼吸室内温度值和空气温度：测量范围-5－60℃，分辨率0.001℃，绝对精确度0.2℃，BNC连接，探头直径2.5mm；

 18.工作温度：3-50℃，无冷凝

 19.供电：12-15 VDC，带220V交流电适配器；可选配锂电池供电，方便野外操作。

 20.尺寸：35cm×30cm×15cm

 21.重量：4kg

 22.可选配移动式或静止式测量面罩，用于自由移动测量或静止状态（卧或坐姿）情况下的测量

 23.可佩戴式数据采集器：温度测量范围-40°C－125°C，精确度0.2°C；湿度测量范围0－100%，精确度±1.8%；三维加速度传感器（活动监测）测量范围±15g，精确度±0.15g，具OLED彩色显示屏显示测量数据及图表，蓝牙通讯

其它人体能量代谢测量仪器：人体能量代谢实验室

• 模块式结构，自由组合，差分CO2、O2及水汽分压测量系统
• 红外热成像监测系统，可成像测量体表温度动态分布
• 可佩戴式三维活动、体表温度、体表湿度数据采集
• 可客户定制自由活动能量代谢舱