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Filtrando e agrupando dados da tabela com pares chave/valor


Parte do seu problema é que você está usando uma função agregada na lista SELECT, mas não está usando um GROUP BY . Você deve estar usando um GROUP BY semelhante a este:
GROUP BY d.testId, d.rowId

Sempre que você estiver usando uma função agregada e tiver outras colunas em sua seleção, elas devem estar em um grupo por. Portanto, sua consulta completa deve ser:
select d.testId,
  d.rowId,
  max(if(f.keyName='voltage',f.keyValue,NULL)) as 'voltage',
  max(if(f.keyName='temperature',f.keyValue,NULL)) as 'temperature',
  max(if(f.keyName='velocity',f.keyValue,NULL)) as 'velocity' 
from tests t  
inner join data d 
  on t.testId = d.testId  
inner join data c 
  on t.testId = c.testId 
  and c.rowId = d.rowId  
join data f 
  on f.testId = t.testId 
  and f.rowId = d.rowId  
where (d.keyName = 'voltage' and d.keyValue < 5) 
  and (c.keyName = 'temperature' and c.keyValue = 30) 
  and (t.testType = 'testType1')
GROUP BY d.testId, d.rowId

Observe que sua estrutura de dados real não é apresentada em sua pergunta original. Parece que isso pode ser consolidado para o seguinte:
select d.testid,
  d.rowid,
  max(case when d.keyName = 'voltage' and d.keyValue < 5 then d.keyValue end) voltage,
  max(case when d.keyName = 'temperature' and d.keyValue =30 then d.keyValue end) temperature,
  max(case when d.keyName = 'velocity' then d.keyValue end) velocity
from tests t
left join data d
  on t.testid = d.testid
group by d.testid, d.rowid

Consulte SQL Fiddle with Demo . Isso dá o resultado com apenas uma junção aos data tabela:
| TESTID | ROWID | VOLTAGE | TEMPERATURE | VELOCITY |
-----------------------------------------------------
|      1 |     1 |       4 |          30 |       20 |
|      1 |     2 |       4 |          30 |       21 |
|      2 |     1 |       4 |          30 |       30 |
|      2 |     2 |       4 |          30 |       31 |