本发明公开了一种光纤布拉格光栅微位移传感器及其测量方法，该光纤布拉格光栅传感器由圆柱型内壳，外壳构成，在内壳与外壳之间的四个对称方向上放置四块不锈钢弹性膜片，弹性膜片与外壳接触的地方焊接固定，利用四块弹性膜片的压力将外壳固定在内壳上，四块弹性膜片上都粘有光纤布拉格光栅，光纤光栅水平放置，内壳固定，外壳受到外部微位移变化的作用，外壳与内壳相对位置发生变化，膜片的发生形变，带动上面的布拉格光栅发生形变，光纤布拉格光栅波长发生漂移。由于四块膜片的形变各异，可以通过分析四只布拉格光栅的波长漂移情况判断位移变化的大小和方向。