角位移是绕轴进行的移动，例如，电动机轴的角向运动。角位移传感器的输出信号用于描述轴的旋转，它无法测量整个轴的物理位移。旋转可变差动变压器(RVDT)用于测量角位移。解角器是另一种用于测量角位移的传感器，这种旋转变压器可测量360°的旋转。

对于M系列、C系列，以及基于NI-TIO的设备，通过将计数器和正交编码器或角度编码器配合使用，可进行位移测量。可使用X1、X2和X4角度编码器进行角位移测量。位移测量可选择单点或缓冲采样时钟方式。

也可通过角度编码器测量速度，但是必须使用频率固定的采样时钟。使用下列公式测量速度：

V = D/T

其中，V是平均速度，D是距离，T是时间。

计数器可通过信号A和B测量编码器的位置，二者的相位差为90°。计数器还支持Z索引，用于提供某些编码器所需的精确参考点。