二维运动传感器是由发射器A和接收器B组成，发射器A即被测的运动物体，接收器B固定在铁架台上。发射器A能够同时发射红外线脉冲和超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波），接收器B装有两支超声-红外接收器，并与计算机相连。

接收器从接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时,利用超声波在空气中的已知传播速度，再乘以超声波在发射端发射到接收端接收的时间差，计算出各自与发射点A的距离（如图4（a）所示）。在这两个距离确定之后，由于两点的距离是已知的，基于实验开始时设定好的零点，可求解得到运动物体的二维平面坐标值。