Hallo,
ich würde eher darauf tippen, dass du dir über das lange Kabel Störungen von z.B. dem Wechselstromnetz (50Hz) einfängst.
Das Kabel sollte zumindest verdrillt sein, eventuell sogar abgeschirmt. Kannst du mal die Spannung des Sensors am Mikrocontroller
mit einem Oszi messen? Dein Multimeter ist wahrscheinlich zu träge, um evtl. vorhandene Störungen anzeigen zu können.
Dann hilft wahrscheinlich ein Kondensator zwischen dem Analogeingang und Masse (z.B. 100nF), um die Störungen wegzukriegen.
Grüße,
Bernhard