Понятно, что в идеале схема должна быть четырехпроводной, и должны компенсироваться нелинейности как можно более высокого порядка. Но вопрос в том, какая точность нужна в конкретном случае. Автор вопроса не написал ни диапазон температур, ни точность. Но судя по АЦП (10 бит) я предположил, что высокая точность не требуется. Раз так, то вполне подойдет трехпроводное подключение с измерительным мостом, как на приведенной картинке. Сопротивление проводов компенсируется (с точностью до одинаковости проводов), а нелинейность в первом приближении компенсируется суммированием сигнала обратной связи с подстроечного резистора (см. AN3450). Эта схема обеспечит точность порядка градуса в указанном диапазоне, что близко к разрешению 10-бит АЦП.

Что касается температурной нестабильности самой схемы, то она зависит от качества опорного источника, ОУ и резисторов. В любой схеме эти вещи влияют примерно одинаково.