Как определить нагрузку на электродвигатель с высокой точностью?
Во первых замерять нужно не напряжение, а ток.
Во вторых сейчас дофига датчиков тока с любой точностью и скоростью, гугл в помощь.
В третьих это довольно бессмысленно. Во время вращения ротора происходит многократная коммутация обмоток, поэтому ток в цепи непрерывно меняется. 
Характер изменения тока напоминает вот это:
Если вы всётаки соберёте данные о токе, они будут бессмысленны без данных о скорости вращения, а так же данных о силе нажатия. Так что думайте как добавить датчик скорости вращения и датчик давления.
Физика 8 класс, мощность равна току умноженному на напряжение. Еще можно измерять скорость вращения - она падает при нагрузке.