降水量是用來衡量降水多少的一個概念，是指雨水(或融化后的固體降水)既不流走，也不滲透到地里，同時也不被蒸發掉而積聚起來的水的深度，通常以毫米為單位。雨量液位的測量是氣象部門對天氣系統分析研究的重要環節之一。傳統使用的虹吸式、翻斗式的測量方法受外界因素的影響較大，另外使用電容傳感器易受干擾，在暴雨、冰雹、雨雪天氣誤差較大時，其他一些方法則無法實現對雨量數據的實時觀察與處理。超聲波傳感器以非接觸、高可靠測量，解決了其他一些方式帶來的纏繞、接觸介質等問題。根據超聲波傳感器的安裝位置來劃分，又可分為氣介式、固介式和液介式三種。其中，氣介式是指探頭安裝在被測液面上方，超聲波的傳播介質為氣體。因為氣介式安裝較其他幾種方式最為方便靈活，故本系統設計采用氣介式超聲波傳感器。然而在傳統的超聲波測量方法中常使用溫度傳感器測量，若在單片機中存表實現補償，既增加了成本，也無法達到很高的精度要求，同時也無法實現遠程通信的目的。針對上述問題，本系統設計給出了方案。
       1、超聲波測量的基本原理
       根據聲學原理，當聲波從一種介質向另一種介質傳播時，在兩種密度不同、聲速不同的介質界面上，會發生反射和折射。其反射率為：