本发明公开了一种高精度测长装置及使用方法。包括固定壳，固定壳的内筒与转轴基台活动连接，转轴基台一端面同轴设有主刻度盘，主刻度盘上在圆周上分布有主刻度，相邻两主刻度间为1个主分度单位；所述的转轴基台另一端面依次同轴设有转轴Ⅰ和转轴Ⅱ；所述的转轴Ⅰ与套筒Ⅰ的内筒螺纹连接，套筒Ⅰ的外筒壁上设有肋Ⅰ，肋Ⅰ与设于固定壳内筒壁的凹槽Ⅰ滑动连接；所述的转轴Ⅱ与套筒Ⅱ的内筒螺纹连接，套筒Ⅱ的外筒壁上设有肋Ⅱ，肋Ⅱ与设于套筒Ⅰ内筒壁的凹槽Ⅱ滑动连接；所述的转轴Ⅰ与套筒Ⅰ连接的螺纹的螺距小于转轴Ⅱ与套筒Ⅱ连接螺纹的螺距。本发明具有结构简单，测量精度高和成本低的特点。