Сколько времени у вас выделяется на измерение по одному каналу? Выделяете ли вы время на "устаканивание" при переключении с одного канала на другой? При наличии емкостей такое время необходимо. Тем более что температура быстро не меняется. + Проверьте свою топологию относительно соединения земель AGND и DGND.