Theoretisch müsste sich die gemessene Position ja nur seitlich verändern. Bei der Rotation um den Drehpunkt bewegt sich der Sensor ja auf einer Kreisbahn. Wenn der Radius nun verhältnismäßig groß ist, ergibt das als Messergebnis in etwa eine Gerade. Ich kann das ganz gut mit meiner PC-Maus reproduzieren. Du misst also nun die Strecke, die so aus der Sicht des Sensors seitlich zurückgelegt wird. Dies ist der Weg auf dem Kreis mit dem bekannten Radius. Daraus lässt sich dann der Winkel bestimmen. Als Messwert ergibt sich also in deiner Skizze die Bogenlänge zwischen alter und neuer Position. Geteilt durch den radius hast du deinen Winkel im Bogenmaß.

Die schiefe Gerade aus deiner Grafik kann ich mit meiner Maus reproduzieren, wenn ich die Maus in einem anderen Winkel halten, wenn sie rotiert. Du könntest das entweder rausrechnen (Länge der schiefen Gerade bestimmen) oder den Sensor etwas drehen.

(So, jetzt muss ich erst mal wieder die Cursorgeschwindigkeit erhöhen. Hatte sie auf ganz langsam gestellt, um besser testen zu können... )