人體能量代謝研究是人類生物學研究的重要議題之一，研究焦點為人類對不同生態環境條件包括生存限制條件與脅迫的響應（適應）、能量的獲取與分配（用于維持性消耗和生產性消耗）、及其對人類福祉健康（包括人類生存與繁衍）的意義，如不同食物及其進食模式的能量代謝研究、不同棲住條件包括現代交通如鐵路及汽車環境條件的能量代謝響應、肥胖癥及相關代謝疾病（如心血管疾病、糖尿病、骨質疏松、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，上圖中為代謝測量理論與技術手冊，上圖右為人體能量代謝方案

FMS便攜式人體能量代謝測量系統采用黃金標準的間接測熱法（indirect calorimetry），由主機系統、氣流發生控制監測系統及呼吸面罩（或頭盔）組成，其主要技術特點如下：

1) 多參數高端科研級主機系統，包括CO2分析儀、O2分析儀、水汽分析儀、溫度監測、數據采集系統、氣體抽樣單元及BaseLine/Chamber雙通道氣路切換器等

2)超大觸摸屏實時顯示儀器各參數，可同時顯示氧氣、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、日期時間序列等數據

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，ZD支持容量32GB，允許即時存儲數據信息，無需單獨的計算機

5)快速響應，氣體分析響應時間低于1秒，從而可以即時反映呼吸的瞬間變化

6)高度集成、便于攜帶，可用于戶外、車廂內及實驗室內人體能量代謝測量研究；可同時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據采集器，自動采集三維活動數據、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境溫度分布情況等，以研究分析體表散熱溫度分布與環境溫度的關系等

9)可用于生物醫學、轉化醫學、臨床診斷測量、運動生理學、環境生理學研究等

主要技術指標：

1.傳感器：O2分析儀，燃料電池技術，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，薄膜電容性傳感器（ thin-film capacitive sensor）

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），溫度0-100℃

3.精度：O2：2-100%讀數的0.1%；CO2：0-5%讀數的1%；H2O：0-95% RH讀數的1%，95-100%優于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；CO2: <0.001%每小時；H2O: < 0.01%RH每小時

6.信號輸入：八個標準電壓雙極模擬輸入，四個溫度輸入

7.模擬輸出：8個自定義

8.數字控制輸出：8TTL邏輯信號

9.數字輸出：RS-232轉USB，Sablebus快速接口

10.內置存儲器：SD存儲卡，可達32GB

11.存儲時間間隔：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，氣流控制通過精密反饋環系統實際連接氣流泵和流量計（微電腦控制），同時提供高精度針閥；精度：讀數的2%

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

15.大氣壓測量范圍標準設置為0～125kPa，用戶可根據需要設置成75～125kPa或90～110kPa 精確度為1%，分辨率1Pa，

16. 觸摸屏操作，可實時顯示儀器各參數，可同時顯示氧氣、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、日期時間序列等數據。配備Windows版本軟件，可在線顯示和分析數據。

17.熱敏電阻探頭用于測量呼吸室內溫度值和空氣溫度：測量范圍-5－60℃，分辨率0.001℃，JD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狀態（臥或坐姿）情況下的測量

23.可佩戴式數據采集器：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（活動監測）測量范圍±15g，精確度±0.15g，具OLED彩色顯示屏顯示測量數據及圖表，藍牙通訊

其它人體能量代謝測量儀器：人體能量代謝實驗室

ü模塊式結構，自由組合，差分CO2、O2及水汽分壓測量系統

ü紅外熱成像監測系統，可成像測量體表溫度動態分布

ü可佩戴式三維活動、體表溫度、體表濕度數據采集

ü可客戶定制自由活動能量代謝艙