Могу посоветовать индуктивный датчик (но поиграть с медным сердечником) + дифф ОУ + интегратор ну ОУ, и на выходе получишь профиль твоей болванки (сглаженный слегка). Из бывших военных технологий.
(«Телесистемы»: Конференция «Микроконтроллеры и их применение»)