本发明公开一种高精度液位传感器测量系统和测量方法，包括：使用方波信号控制单刀单掷开关实现对直流电压基准信号的调制，并输出高精度幅值的交流方波激励信号；使用激励端抑制电缆电容电路实现对电缆前分布电容的抑制功能；使用采集端保护及抑制电缆电容电路和多通道分时采集控制单元，实现对电缆后分布电容的抑制功能；使用自平衡电流桥电路实现对通过被测电容电流信号的负反馈控制和转换，并输出直流电压信号，提高采集精度和抗干扰功能；使用解调原理实现对交流电压信号的保持采样，实现负反馈平衡桥臂电压切换。本发明的技术方案解决了现有的电容式油量传感器进行电容采集时易受环境影响，以及采集精度差、通用性不强且成本较高等问题。