由CPU 控制超聲發射電路，通過超聲傳感器發射超聲脈沖波，該脈沖波遇到被測液面（水面）后，反射到超聲傳感器，CPU 通過測計發射、接收之間超聲波往返的傳播時間t（秒），來計算測量距離h，h=1/2·vt （米）

v 為空氣中的聲速，其近似公式為：

v=331.45+0.61T （米/秒）

T 為測量時的氣溫（℃），可以在測量距離的同時測量氣溫來進行對聲速的修正。設傳感器安裝高程為H0（可在安裝傳感器時測得），則液位H 可用下式算得：

H=H0-h=H0-1/2·vt （米）

超聲波液位計時間測量精度為微秒級，溫度測量精度為0.1℃，由此產生的液位測量誤差經分析計算為1 厘米。