人體能量代謝研究是人類生物學(xué)研究的最重要議題之一，研究焦點(diǎn)為人類對不同生態(tài)環(huán)境條件包括生存限制條件與脅迫的響應(yīng)（適應(yīng)）,、能量的獲取與分配（用于維持性消耗和生產(chǎn)性消耗）,、及其對人類福祉健康（包括人類生存與繁衍）的意義，如不同食物及其進(jìn)食模式的能量代謝研究,、不同棲住條件包括現(xiàn)代交通如鐵路及汽車環(huán)境條件的能量代謝響應(yīng),、肥胖癥及相關(guān)代謝疾病（如心血管疾病、糖尿病,、骨質(zhì)疏松,、部分癌癥等等）的能量代謝研究等。

上圖左為新款FMS便攜式主機(jī),，上圖中為代謝測量理論與技術(shù)手冊,，上圖右為人體能量代謝方案

FMS新款便攜式人體能量代謝測量系統(tǒng)采用黃金標(biāo)準(zhǔn)的間接測熱法（indirect calorimetry），由主機(jī)系統(tǒng),、氣流發(fā)生控制監(jiān)測系統(tǒng)及呼吸面罩（或頭盔）組成,，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

1) 多參數(shù)科研級主機(jī)系統(tǒng)，包括CO2分析儀,、O2分析儀,、水汽分析儀、溫度監(jiān)測,、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、氣體抽樣單元及BaseLine/Chamber雙通道氣路切換器等

2) 超大觸摸屏實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù)，可同時(shí)顯示氧氣,、二氧化碳,、水汽壓、大氣壓,、相對濕度,、模擬輸入信號、儲存大小,、取樣情況,、日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù)

3) 8通道模擬信號輸入，可兼容其它分析儀或傳感器,，4通道溫度輸入

4) 面板具備SD卡卡槽,，最大支持容量32GB，允許即時(shí)存儲數(shù)據(jù)信息,，無需單獨(dú)的計(jì)算機(jī)

5) 快速響應(yīng),，氣體分析響應(yīng)時(shí)間低于1秒，從而可以即時(shí)反映呼吸的瞬間變化

6) 高度集成,、便于攜帶,，可用于戶外、車廂內(nèi)及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人體能量代謝測量研究,；可同時(shí)用于動物能量代謝測量（需選配動物呼吸代謝測量室）

7) 具備可佩戴式活動數(shù)據(jù)采集器,，自動采集三維活動數(shù)據(jù)、溫度（體表溫度）,、濕度（體表濕度）等

8) 可選配紅外熱成像單元,，用于成像測量體表及環(huán)境溫度分布情況等,，以研究分析體表散熱溫度分布與環(huán)境溫度的關(guān)系等

9) 可用于生物醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),、臨床診斷測量,、運(yùn)動生理學(xué)、環(huán)境生理學(xué)研究等

FMS新款便攜式人體能量代謝測量系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：

1.  傳感器：O2分析儀,，燃料電池技術(shù),，使用壽命約2年，燃料電池可更換,；CO2分析儀,，無色散雙波長紅外氣體分析儀；水汽分析儀,，鉑電極電容傳感器

2.  測量范圍：O2,，0 - 100%；大氣壓,，30-110 kPa,；CO2，0 –5%,；水汽壓,，0-100% RH（無凝結(jié)），溫度0-100℃

3.  精度：O2：2-100%讀數(shù)的0.1%,；CO2：0-5%讀數(shù)的1%,；H2O：0-95% RH讀數(shù)的1%，95-100%優(yōu)于2%,；溫度0.2℃

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

5.  信號漂移：溫度恒定的情況下O2: <0.02%每小時(shí),；CO2: <0.001%每小時(shí)；H2O: < 0.01%RH每小時(shí)

6.  信號輸入：八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓雙極模擬輸入,，四個(gè)溫度輸入

7.  模擬輸出：8個(gè)自定義

8.  數(shù)字控制輸出：8TTL邏輯信號

9.  數(shù)字輸出：RS-232轉(zhuǎn)USB,，Sablebus快速接口

10.  內(nèi)置存儲器：SD存儲卡，可達(dá)32GB

11.  存儲時(shí)間間隔：0.5sec到1hr用戶自定義

12.  氣流流量：10-1500mL/min

13.  流量控制：微電子熱反饋系統(tǒng),，氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實(shí)際連接氣流泵和流量計(jì)（微電腦控制）,，同時(shí)提供高精度針閥；精度：讀數(shù)的2%

14.  流量分辨率：0-99.9mL/min為0.1mL/min,；100mL/min 以上為1mL/min

15.  大氣壓測量范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為0～125kPa,，用戶可根據(jù)需要設(shè)置成75～125kPa或90～110kPa 精確度為1%，分辨率1Pa,， 

16. 觸摸屏操作,，可實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù),，可同時(shí)顯示氧氣、二氧化碳,、水汽壓,、大氣壓、相對濕度,、模擬輸入信號,、儲存大小、取樣情況,、日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù),。配備Windows版本軟件，可在線顯示和分析數(shù)據(jù),。

17. 熱敏電阻探頭用于測量呼吸室內(nèi)溫度值和空氣溫度：測量范圍-5－60℃,，分辨率0.001℃，絕對精確度0.2℃,，BNC連接,，探頭直徑2.5mm；

18. 工作溫度：3-50℃,，無冷凝

19.  供電：12-15 VDC,，帶220V交流電適配器；可選配鋰電池供電,，方便野外操作,。

20.  尺寸：35cm×30cm×15cm

21.  重量：4kg

22. 可選配移動式或靜止式測量面罩，用于自由移動測量或靜止?fàn)顟B(tài)（臥或坐姿）情況下的測量

23. 可佩戴式數(shù)據(jù)采集器：溫度測量范圍-40°C－125°C,，精確度0.2°C,；濕度測量范圍0－100%，精確度±1.8%,；三維加速度傳感器（活動監(jiān)測）測量范圍±15g,，精確度±0.15g，具OLED彩色顯示屏顯示測量數(shù)據(jù)及圖表,，藍(lán)牙通訊

其它人體能量代謝測量儀器：人體能量代謝實(shí)驗(yàn)室

ü 模塊式結(jié)構(gòu),，自由組合，差分CO2,、O2及水汽分壓測量系統(tǒng)

ü 紅外熱成像監(jiān)測系統(tǒng),，可成像測量體表溫度動態(tài)分布

ü 可佩戴式三維活動、體表溫度,、體表濕度數(shù)據(jù)采集

ü 可客戶定制自由活動能量代謝艙