一种薄片介质厚度异常检测装置及其检测方法，属于薄片介质检测装置技术领域。其特征在于包括机体及安装在机体上的一组位移传感器，各位移传感器的下方配合设置上滚轴、下滚轴，上滚轴的轴承通过弹性体与机体弹性配合连接，下滚轴的滚轴固定在机体上，上滚轴、下滚轴弹性触接配合，上滚轴、下滚轴一侧对应设置上辅助板、下辅助板，上辅助板、下辅助板之间的间隙和上滚轴、下滚轴触接位置均为薄片介质的运行通道。上述一种薄片介质厚度异常检测装置及其检测方法，安装一致性要求低，便于装配，维护方便，只需要检测一张薄片介质的厚度是否满足要求即可，使用简单、方便，检测准确率高，可以实现对纸币、支票、彩票等薄片介质厚度异常的检测。