Путём измерения добротности пьезокристалла. Я думаю, что на малых расстояниях будет заметно сказываться расстояние до поверхности, при этом разрешающая способность такого датчика будет порядка 1/4 длины волны в воздухе (а для частоты 400 кГц это будет порядка 0.2 мм). Например через большое сопротивление или даже генератором тока подавать возбуждающий сигнал (близкий к собственному резонансу) и смотреть напряжение на кристалле. Думаю, что измеряя величину добротности и резонансную частоту можно грубо оценить абсолютное расстояние до поверхности, а отслеживая максимумы и минимумы можно весьма точно измерять перемещение.

Кто-нибудь уже так делал? Не хочется изобретать велосипед...