Может, я плохо спрашиваю, или у вас катастрофически нет опыта
отладки. Еще раз, МК получил запрос. Что он делает дальше?
Запускает АЦП или берет последнее значение АЦП, которое постоянно
измеряется в цикле? Если всегда в ответ на запрос отдавать наружу
одну и ту же константу, она принимается верно? Если скорость не
измеряется постоянно, можно сделать, чтобы было так, и класть в
циклический буфер измеренные значения, чтобы посмотреть данные в
буфере в режиме отладки и исключить канал связи как источник искажений. Какой хоть контроллер, есть в нем live data? Что с временем выборки-хранения АЦП, насколько оно соответствует выходному сопротивлению датчика скорости? Что показывает осциллограф, подключенный к выходу датчика скорости, есть ли там шумы? Если имитировать датчик скорости с помощью резистивного делителя, будет ли аналогичный эффект? Кто вообще сказал, что скорость должны быть стабильной, чем она стабилизируется, может регулятором, на который влияет обмен. Ну сделайте что-нибудь, чтобы получить дополнительную информацию, а не описывайте снова и снова сложившуюся ситуацию!