实验室所承担课题和取得的成果主要是围绕下述三个主要研究方向进行。

可靠性与传感技术

自上世纪80年代初开始仪器仪表可靠性的研究工作，主要包括仪器仪表可靠性、仪器仪表CAD、可靠性理论等；90年代初开始传感技术的研究工作，主要集中在仪器仪表测试、网络化仪器、传感器信号处理等方面；2000年开始传感器制造技术的研究工作，侧重于敏感材料、传感器制造工艺等。在仪器可靠性技术及应用、微传感器敏感材料及工艺两个方面形成了自身的特色。

光电检测技术与仪器

上世纪80年代初涉足激光测试仪器研究，重点是激光器、激光非接触测量技术及仪器；90年代开始了生物医学仪器和视觉检测技术的研究工作，前者包括光生物学和光学生物医学测试技术，后者包括视觉三维形状测量和视觉检查检测技术；2000年开始工业CT和图像处理方面的研究工作。形成了三维视觉和生物大分子光学检测的研究特点。

自动测试与故障诊断技术

上世纪70年代主要研究电磁测量技术，包括电量标准器和电量测试仪器；80年代侧重GPIB总线技术，包括标准制定、基础测试仪器和组建系统；90年代开始VXI总线技术研究，包括技术引进、标准制定和系统组建，并将故障诊断技术与自动测试系统结合起来；2000年开始集中研究总线基础仪器，包括各种总线式基础设备及其系统和集成电路自动测试，并开展了电力线通信技术的基础研究。在总线式测试仪器、集成电路自动测试与故障诊断方面具有特色。