Allora anche se hai detto che hai accesso ai cavi, non c'è modo che io sappia di determinare il senso di rotazione basandosi sulla polarità perché un normale sensore induttivo non può rilevare la direzione del flusso di corrente.
L'analisi delle vibrazioni indotte dall'eccentrico, come ipotizzavi, potrebbe funzionare ma penso che richieda una analisi specifica dei dati, che non so se sia alla tua/nostra portata perché richiede esperienza in merito.
Per dire, per lavoro ho progettato e realizzato un sistema di monitoraggio delle vibrazioni di motore, cuscinetti e riduttori dei radar aeroportuali, ma a parte il fatto che quel sistema è mirato all'identificazione di potenziali problemi ossia prevenire le rotture, l'analisi dei dati grezzi delle vibrazioni provenienti dai sensori la faceva un apposito device intelligente (tu hai scritto di aver provato un IFM, anche nel mio caso è un IFM, un VSE150) il quale analizza i dati (es. FFT) e tramite Modbus/TCP mette a disposizione le informazioni di alto livello(vRMS, aRMS, Apeak...).
Nel tuo caso l'informazione è essenzialmente solo una, lo stato del motore, con tre valori: motore fermo, motore attivo in direzione A, motore attivo in direzione B. Ma per capire come ottenere questo dato partendo dall'analisi del dati grezzo della vibrazione è una questione dapprima sperimentale tirando fuori dati "raw" delle tre condizioni, poi di analisi dei dati e test dell'algoritmo di filtro. E forse ti servono due sensori tra loro ortogonali.
Non impossibile forse, ma va fatto "sul campo", poi lavorandoci sopra, e se hai a disposizione un sensore di vibrazioni della IFM questo potrebbe aiutare ma non so dirti in che modo (se non suggerendoti di chiedere consiglio al supporto IFM, sono molto precisi in questo).
Magari ala fine è una cosa semplice e fattibile, ma temo che comunque sia qualcosa che solo tu potresti fare ossia dapprima acquisire i dati grezzi, e da questi vedere cosa puoi ottenere. Mi spiace, di più non so dirti.