本发明涉及传感测量技术领域，特别涉及一种角位移测量装置及方法。该装置包括：一个电机转子、一个编码盘、一个电机定子和六个读数器，编码盘设置于电机转子上，六个读数器均设置于电机定子上；编码盘的柱面上设置有多个一维编码光栅和多个二维编码图案，每个一维编码光栅均用于记载编码盘的精密角度信息，每个二维编码图案均用于记载编码盘的粗略角度信息；六个读数器均按照预设的角度间隔非均匀地分布在编码盘的周身，每个读数器的探头均由高倍显微物镜和多行探测器组成，读数器用于解析一维编码光栅和二维编码图案，以得到编码盘实时的角度信息，角度信息包括角度位置和角度值。本方案能够有效提升角位移的测量精度。