本实用新型提供了一种基于时间差的位移传感器,包括:反射镜一,用于接收激光束一被三角波反射镜的第一反射面反射的激光束,且使该激光束在测量过程中沿同一路径反射至三角波反射镜的第二反射面;光偏转器一,用于使三角波反射镜的第二反射面反射的激光束的入射角度在设定角度区间内匀速偏转;光电探测器一和光电探测器二,都是用于在光偏转器一的一个偏转周期内,两次接收经光偏转器一偏转后的激光束;处理系统用于根据光电探测器一和光电探测器二分别接收到激光束的时间差及光偏转器一的偏转速度,计算出被测物体的位移变化值。本实用新型可以提高位移传感器的测量精度。