本发明公开了一种基于声学人工微结构的精密位移测量方法，首先，构建一个位移测量器件，包括两个耦合的具有人工拓扑荷±q的轨道元原子，并装载着螺距为d的螺纹；通过旋转其中一个轨道元原子实现模式空间中两种不同传输途径的透射波的干涉；其次，入射声波通过第一个轨道元原子被分为两束耦合的携带拓扑荷为+q和‑q的两束声涡旋；当旋转第二个轨道元原子，其相对角位置为θ时，相对纵向位移为Δd＝θd/(2π)；两束声涡旋在模式空间中经过不同的传输路径最终引起透射波干涉强度I的变化，从而实现了微米尺度的位移测量。本发明通过将位移信息编码在干涉强度中，实现了声学精密位移测量，且对位移测量有着超高的分辨率。