當前的傳感、測試計量和計測儀器在機械系統和制造過(guò)程中的作用和重要性較之過(guò)去有明顯提高，已作為必須的組成部分參與到系統的功能中。這種地位的變化，加之機械及制造技術(shù)的快速發(fā)展促使對傳感器、測量?jì)x器的研究不斷深入，內容不斷拓展，使得當前乃至將來(lái)一段時(shí)間內，該領(lǐng)域內研究的問(wèn)題都將主要集中在傳感原理、數字化測量、超精密測量、測量理論及基準標準等方面。其中涉及的共性問(wèn)題有：新型傳感原理及技術(shù)，先進(jìn)制造的現場(chǎng)、非接觸及數字化測量，機械測試類(lèi)儀器“有界無(wú)限”統一模型的建立及實(shí)現，超大尺寸精密測量，微/ 納米級超精密測量，基準標準及相關(guān)測量理論研究等，上述問(wèn)題的研究也是測量技術(shù)研究領(lǐng)域內*具活力、*有代表性的研究方向。
1、新的測試計量問(wèn)題的不斷出現
新的測量問(wèn)題不斷出現和*終解決有賴(lài)于傳感原理和測量傳感器研究。綜合目前國內外研究狀況，該領(lǐng)域大致有兩方面主要工作：（1）研究開(kāi)發(fā)全新傳感器原理和傳感器；（2） 深入研究和改進(jìn)已有的傳感原理和傳感器，以獲得更好的性能。前者如近年來(lái)獲得廣泛關(guān)注的基于MEMS 工藝的集成多參數傳感器、耐高溫壓力傳感器、微慣性傳感器、光纖傳感器等；后者如電容、電感、電渦流、光柵尺、磁柵尺、觀(guān)測型掃描電鏡、激光干涉儀等傳統傳感器的深入原理研究和性能改進(jìn)措施。
2、測試計量技術(shù)應該符合現代制造的要求
傳統的制造系統中，制造和檢測常常是分離的，測量環(huán)境和制造環(huán)境不一致，測量的目的是判斷產(chǎn)品是否合格，測量信息對制造過(guò)程無(wú)直接影響?，F代制造業(yè)已呈現出和傳統制造不同的設計理念、制造技術(shù)，測量技術(shù)應當從傳統的非現場(chǎng)、“事后”測量，進(jìn)入制造現場(chǎng)，參與到制造過(guò)程，實(shí)現現場(chǎng)在線(xiàn)測量?，F場(chǎng)、在線(xiàn)測量的共同問(wèn)題包括非接觸、快速測量傳感器研制與開(kāi)發(fā)、測量系統及其控制、測量設備與制造設備的集成幾方面。近年來(lái)數字化測量的迅速發(fā)展為先進(jìn)制造中的現場(chǎng)、非接觸測量提供了有效解決方案，多尺寸視覺(jué)在線(xiàn)測量、數碼柔性坐標測量、機器人測量機、三維形貌測量等數字化測量原理、技術(shù)與系統的研究取得了顯著(zhù)的研究成果，并獲得成熟的工業(yè)應用。
3、領(lǐng)域測試類(lèi)儀器統一模型的建立
領(lǐng)域測試類(lèi)（例如機械測試類(lèi)）儀器的“有界無(wú)限”統一模型的建立。所謂“有界無(wú)限”是指領(lǐng)域測試是一個(gè)“界”，只要在這個(gè)“界”內，同類(lèi)測試的功能或儀器都將被包含或可添加到這一系統中。這一統一模型稱(chēng)之為“巖石模型”?；谶@一模型理論，對測試功能虛擬控件進(jìn)行多次、深度集成制造便可由上述模型演變成為一個(gè)“有界無(wú)限”、包含大量測試儀器并可實(shí)際使用的復雜、巨型虛擬測試儀器庫。這是一個(gè)復雜的功能測試系統，同時(shí)也是一個(gè)開(kāi)放的系統。對于他已有的資源可以立即滿(mǎn)足測試的要求，他還沒(méi)有的資源可以很快地在模型內自動(dòng)生成或開(kāi)發(fā)，從而可以繼續滿(mǎn)足任何新的測試需求。通過(guò)這一模型的建立，將使傳統儀器的“單機”概念消失，代之而起的是經(jīng)多次、深度集成制造而成的大型“儀器庫”。在將來(lái)的測試儀器中，儀器庫將成為測試測量所使用的儀器“單位”，而同一行業(yè)的只需使用這一儀器“單位”便可滿(mǎn)足其全部測試要求。
4、微/納米技術(shù)迅速發(fā)展
微/納米技術(shù)作為當前發(fā)展*迅速，研究廣泛、投入*多的科學(xué)技術(shù)之一，被認為是當前科技發(fā)展的重要前沿。在該科技中，微/納米的超精密測量技術(shù)是代表性的研究領(lǐng)域，也是微/納米科技得以發(fā)展的前提和基礎。在微/納測量領(lǐng)域，基礎問(wèn)題包括納米計量、納米測量系統理論與設計、微觀(guān)形貌測量等方面，主要研究問(wèn)題和方向為：基于掃描電子顯微鏡的精密納米計量、微納坐標測量機（分子測量機）、基于干涉的非接觸微觀(guān)形貌測量、基于原子晶格作刻度的X 射線(xiàn)干涉測量及其與光學(xué)干涉儀的組合原理、納米測量系統設計理論和微納尺寸測量條件的研究等。涉及的重要工程測量問(wèn)題有：面向MEMS 和MOEMS 的微尺度測量、面向22 nm～45 nm極大規模集成電路制造的測量等。
5、發(fā)展超大尺寸測量和超大型設備
超大尺寸測量的主要任務(wù)是獲取與評價(jià)大型和超大型裝備與系統制造過(guò)程中機械特性和物理特性等信息，分析各影響制造性能的要素與機理，為提升制造能力與水平提供科學(xué)依據。在超大尺寸測量領(lǐng)域內的、共性基礎問(wèn)題包括距離測量原理、超大尺寸空間坐標測量、超大尺寸測量的現場(chǎng)溯源原理與方法。代表性研究方向和重要測量問(wèn)題，如：大尺寸、高速跟蹤坐標測量系統；車(chē)間范圍空間定位系統（WPS）；GPS 在超大機械系統中的應用關(guān)鍵技術(shù)；數字造船中結構尺寸、容積測量；飛機制造中形狀尺寸測量；超大型電站裝備和重機裝備制造中的測量；面向大型**裝備制造的超精密測量等。
6、大力發(fā)展基準、標準技術(shù)
基準標準技術(shù)是測試計量技術(shù)水平的表現形式，是發(fā)展超精密制造的前提和保障，也是引導促進(jìn)先進(jìn)加工和測量技術(shù)發(fā)展的技術(shù)基礎?；鶞蕵藴始夹g(shù)滯后將嚴重制約精密制造和裝備制造業(yè)的發(fā)展。尤其是，在過(guò)去的10年中超精加工技術(shù)的提高使得工業(yè)界可以制造以前難以想象的微小和形狀復雜的工件，表面粗糙度正在達到原子級尺度，并可由像原子力顯微鏡等這樣復雜的顯微鏡來(lái)進(jìn)行測量。但是相應的標準還沒(méi)有制定，需要制定新的納米尺度上表面粗糙度和公差測量標準作為新的納米測量基礎。與此對應，研究對應芯片、掩模板測量中的線(xiàn)條寬度、間距、臺階高度、表面粗糙度、膜厚等被測量的校對樣板，并對這些樣板進(jìn)行標定和比對，對于保證這些幾何參數量值的統一和溯源具有十分重要的意義。多傳感器測量及測量信息融合技術(shù)是現代測量計量技術(shù)出現的新特點(diǎn)?，F代復雜機電系統涉及信息多，測量信息量大，傳感器數量較多，多源巨量信息分析評估困難，需借助數據融合理論進(jìn)行處理。多傳感器測量應用中的數據融合技術(shù)正逐漸成為提升測量系統性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。