本发明涉及基于多段式温控反馈的保真取芯器实验装置及实验方法，包括用于模拟保真取芯器保真舱的压力实验舱，所述压力实验舱的舱体外筒上有介质注入孔，所述压力实验舱上沿轴向方向间隔设有多个电加热装置和多个温度测量装置，每个电加热装置连接有自动开关。本发明可模拟高温环境，可给压力实验舱提供高温环境，利于还原真实的原位环境，使实验更为完整、客观，数据更加可靠；本发明可对压力实验舱进行多段同时加热和多点位温控，不仅能提高加热效率，大大提高实验效率，而且可使内部温度更加均匀。