1984年，丁老师通过国家出国人员外语考试，由学校派遣，应邀到德国慕尼黑工业大学精密仪器教研组做访问学者。指导老师Heinzl教授具有很强的开拓创新能力，曾在西门子公司担任开发部主任多年，获得20余项专利，并率先在德国开展了智能仪器研究。丁老师到德国时，恰逢教研组一项中德合作的中文信息处理课题正在进行。丁老师承担了其中的字库建设任务。考虑到便于外国人理解，他采用新的构图法，很快出了成果，在教研组做了汇报，得到了教授和同事的肯定。与德国同事合作撰写的论文，在国际学术会议及相关杂志上发表。此间，当他了解到教研组正在进行的快速印刷机粉末冶金气浮导轨和测量机精密测头课题与他在国内从事过的半导体设备研究内容相关，且回国后可能有用时，就积极申请加入，并旁听了教授结合科研成果给学生开设的课程。在此过程中，他深刻体会到新的科研思路与方法的重要性。比如，教授谈到的正确利用教科书和科技参考文献，提出与别人不同的科技方案和技术路线等，他一直记忆犹新，且在后日的科研和研究生培养中一直受用。总之，出国一趟，大开眼界，知识和能力都得到了“深造”。
▲丁老师向教授和同事汇报科研成果
归国谱新篇
1987年初，丁老师回到清华大学后开始了寻找新研究课题的艰苦努力。他认为，要想将国外学到的新知识、新技术在国内尽快用上，就得有新思路，新方向。于是他毅然放弃出国前已有经验积累的项目，确立了可能在诸多领域都用得上的“传感器与测控仪器”研究方向。这既与他出国所学“智能仪器”相承，也与曾参与的半导体设备研制经历相关。而且很巧合，时隔10多年后的 1998年，教育部将全国10个本科专业合成了“测控技术与仪器”一个专业，证实了他回国时确定的研究方向将应用于多领域的预想。
当时，他面临的最大困难是寻找课题和争取经费。经过认真调研，他发现先进的医学诊断仪器在国内有迫切需求。于是他根据医疗部门的建议，决定研制泌尿外科急用的自动尿流参数检测仪。这得到国内某研究所一位研究员的支持，该研究员是国家专利法实施后，深夜排队第一个申报专利的人，由此解决了启动经费。具体实施中，选用哪种控制器也费了一番周折。当时国内用得最多是单板机Z80，应用技术已较成熟，但编程和仿真过程麻烦。好在当年丁老师在国外进修时接触过更适合智能仪器用的单片机。于是跑了许多北京卖计算机的商场，后在五道口一个小店里见到中科院理化所正在推介的48系列单片机，并得知51系列也快出来。也许碰到了知音，或是见他心情急迫，答应免费试用。经过由老工人，老实验员和学生组成的研制小组一年的共同努力，最终取得了成功，并经医院试用验证后通过了专家鉴定。此项技术曾由清华大学专利事务所遴选推荐，免费申请了美国专利，1994年获得过国家教委科技进步奖。
小批量生产的仪器曾在全国几十家医院使用。遗憾的是，为当时引进超声碎石机可附带此种仪器的竞争形势所迫，停产了。不过，这次科研经历对提高丁老师“独立干”，特别是“领着干”的能力起了重要作用。比如 ，在日后主持“油气井井下参数测试”和“轧花机棉卷密度测量”项目中不仅坚持创新，而且注重实干。
▲丁老师在尿流计鉴定会进行汇报
为了测量海洋油井下几千米处的温度和压力，丁老师提出了一种新的耐高温（≥150℃），耐高压（≥70Mpa）仪器结构方案。他曾带着学生在海洋平台上连续奋战3个月，将一套上世纪90年代初国内首次研制的井下测试仪完满交活。现场的英国工程师很惊异，认为美国也是刚研制成，不往外国卖 ，中国怎么会有？为消除疑惑，证实这是能用的中国货，向他出示了现场实测结果和中国工程师的验收意见。外国工程师终于信了，写下了客观评价意见。
由于该仪器的信号传输部件在结构和传输机理上与美国不同，曾获多项国家专利和部级科技奖，并在国内外多个油气井测试任务中获得成功应用。
▲丁老师和学生们在海洋油田平台上
棉卷密度自动控制仪是机电一体化化棉花加工成套设备中的核心。按工作原理，棉花落入工作箱后会形成棉卷。其松紧程度直接影响棉花加工质量和产量。美国采用测量主轴电机电流方法间接控制松紧度。国内也亟需这种仪器，厂家找清华合作研制。丁老师坚持创新理念，提出了一种阵列传感器非接触测量的方法，获得成功后，使厂家得到了显著的经济和社会效益。其研究成果获得多过多项国家专利及中国专利优秀奖和国家科技进步奖。
