Михаил, исходя из Ваших требований, могу предложить следующие варианты:
Датчики крутящего момента TRC: https://www.zetlab.ru/catalog/vibrodats/dat_momenta/trbc.php интегрированием можно получить скорость и перемещение.
Датчики оборотов https://www.zetlab.ru/catalog/vibrodats/datchiki_oborotov.php.
Энкодеры, например, такие:https://es-electro.ru/production/type/8/20
Для аналогичной задачи мы использовали с датчиком оборотов пленку для принтера, печатали на нем «зебру», ее хватало надолго.