本发明公开了一种基于分时复用的正交锁相放大器相位补偿方法及装置，通过DSP处理模块对正交锁相放大器输出的特定次谐波信号进行相位补偿，包括如下步骤：通过DSP处理模块分时交替输出基波和特定次谐波频次的方波正交信号给正交锁相放大器；通过正交锁相放大器对实际信号和方波正交信号进行正交相乘并输出PQ直流分量；将PQ直流分量输入DSP处理模块并进行叠加，以消除特定次谐波信号对基波的干扰。通过对一路正交锁相电路分时复用，在不增加硬件电路的基础上，提取检测高次谐波的分量对相位进行补偿，进而解决检测信号谐波含量很高的时候相位检测不准的问题，提高了相位检测精度。