Die AVRs gehen bis 16 Kanäle. Da wird man also eher 2 oder 3 µCs brauchen, oder extra Multiplexer dazu.

Mit je einem OP als Verstärker dazu ist man auf der sicheren Seite und die Multiplexer sind nicht so kritisch. Ohne Verstärker ist der Leckstrom des MUX schon ein Problem: die garantierten Werte für die µCs und die billigen 74HC4051 sind nicht wirklich ausreichend - in der Regel wird es reichen, aber halt nicht garantiert, vor allem wenn es etwas wärmer wird. Mit Verstärkern vor dem MUX kommt es da nicht mehr drauf an.

Wegen der externen Störungen sollte man sehen das die Messzeit ein vielfaches von 20 ms ist, und möglichst die ganze Zeit gemittelt wird. Damit hat man eine sehr gute Unterdrückung bei 50 Hz und 100 Hz, den vermutlich schlimmsten Störfrequenzen.