Die OPVs sind überflüssig, den 10k-Lastwiderstand des Sensors durch eine Reihenschaltung aus 7k5 und 2k49 ersetzen und dann noch 100n parallel zum unteren R. Die Ladungspumpe finde ich abenteuerlich, wenn Du da mal nicht über die Grenzen eines HC-Inverters gehst... womit wird das Ding überhaupt versorgt, dass Du die LP brauchst? Wenn Du schon so genau "schnüffeln" willst, dass Du eine Referenz brauchst, solltest Du Dich auf eine beschränken und die Spannungen von einander ableiten - heisst: ratiometrische Messung, und dann brauchst Du auch gar keine Referenz mehr, sondern nur eine halbwegs stabile und rauscharme Spannung, die aber nicht absolut genau sein muss. Etwas Rauschen wäre wiederum nicht schlecht, zumindest im Sensorsignal, damit könnte man die Auflösung erhöhen - aber ob man das braucht für einen Gassensor...?#
Ich habe es neulich mit einem NTC gemacht, im Laboraufbau habe ich so 13 nutzbare Bits aus dem AVR-ADC bekommen, zumindest an den Stellen, an denen ich nachgemessen habe