一、 校準數據預處理

1. 數據篩選

   首先剔除無效數據，包括：

• 風洞風速未穩定時的波動數據（一般需穩定 3～5 分鐘后再記錄）；

• 儀器異常跳變值（超出同一點多次測量值 ±3 倍標準差的數據）；

• 環境干擾導致的異常值（如溫濕度突變、電磁干擾時段的數據）。

2. 數據平均化

   對每個校準風速點，重復測量 3～5 次，計算被測儀器顯示值的算術平均值，減少隨機誤差：

   ${\bar{X}}_i=\frac{1}{n}{\sum }_{k=1}^n{X}_{ik}$

   其中：${\bar{X}}_i$ = 第$i$個校準點的平均測量值；$X_{ik}$ = 第$i$個點第$k$次測量值；$n$ = 重復測量次數。
   標準風速值$S_i$以風洞的標準讀數為準（風洞自身需經計量溯源），無需重復平均。

二、 核心誤差計算

1. 絕對誤差

   直接反映單次測量的偏差大小，公式：

   ${\Delta }_i={\bar{X}}_i?S_i$

   單位與風速一致（m/s），可為正（測量值偏大）或負（測量值偏小）。
2. 相對誤差

   反映誤差占標準值的比例，更適合跨量程精度評估，公式：

   ${\delta }_i=\frac{{\Delta }_i}{S_i}\times 100\%$

   注：當標準風速$S_i$接近 0（如＜0.2m/s）時，相對誤差無意義，以絕對誤差作為判定依據。
3. 最大允許誤差（MPE）符合性判定

   儀器出廠技術手冊會標注最大允許誤差（如 ±2% 讀數或 ±0.1m/s，取較大值）。

   對每個校準點，需滿足：

   $|{\Delta }_i|\le MP{E}_{\text{規定值}}$

   且

   $|{\delta }_i|\le MP{E}_{\text{百分比規定值}}$

三、 精度等級判定與修正

1. 整體精度評定

   統計所有校準點的最大絕對誤差和最大相對誤差，取兩者中對儀器最嚴苛的結果，作為該風速儀的實際精度。

   舉例：

• 某風杯風速計在 5 個校準點的最大絕對誤差為 ±0.15m/s，最大相對誤差為 ±3%；

• 出廠規定 MPE 為 ±0.2m/s 或 ±3% 讀數；

• 判定：該儀器實際精度符合出廠指標，精度等級為 ±3% 讀數 /±0.15m/s。

2. 修正系數 / 校準曲線生成

   若誤差超出允許范圍，但儀器可通過軟件修正，則計算修正系數$K_i$：

   $K_i=\frac{S_i}{{\bar{X}}_i}$

   后續使用時，將儀器測量值乘以對應風速區間的$K_i$，即可得到修正后的準確風速。

   對于非線性誤差的儀器（如熱線風速計），需根據所有校準點的$({\bar{X}}_i,S_i)$數據，擬合校準曲線（常用多項式擬合），用于全量程的誤差修正。

四、 數據處理結果輸出

• 校準點列表（標準風速$S_i$、儀器平均測量值${\bar{X}}_i$、絕對誤差${\Delta }_i$、相對誤差${\delta }_i$）；

• 儀器實際精度的最終判定結果（符合 / 不符合技術要求）；

• 修正系數表或校準曲線（若需修正）；

• 校準環境條件（溫濕度、大氣壓）及標準裝置溯源信息。

關鍵注意事項

• 校準點需覆蓋儀器全量程，至少包含量程的 10%、25%、50%、75%、100% 五個典型點，低風速儀器需增加 0.5m/s 以下的校準點。

• 數據處理需保留與儀器分辨率匹配的小數位數（如分辨率 0.01m/s 的儀器，誤差計算保留至 0.001m/s）。