Der Ausgangswiderstand des Sensor geht etwas in die Grenzfrequenz ein, aber nicht wesentlich. Die Impedanz von rund 4 K ist zusammen mit dem Kondensator ist OK für den ADC. Der Kondensator sollte aber ruhig kleiner (z.B. 47 nF) sein, die letztendliche Filterung geht besser in Software.

Ein Problem ist allerdings den DAC als Offset zu nutzen: auch der der DAC wird Drift und rauschen zeigen, und die misst man vermutlich. Gerade der DAC im AVR nutzt eine S&H Stufe am Ausgang - da kann man nicht viel mehr verlangen als die nominelle Auflösung. Ein DAC für den Offset und ADC für den Rest ist halt kein wirklicher Ersatz für einen hochauflösenden AD Wandler - zumindest müsste man dann einen driftarmen DAC (ein Digitaler Poti ist da ggf. geeignet) nehmen.

Der erster Test wäre auch eher ob Rauschen / Drift des Sensors klein genug sind - das ist nämlich alles andere als sicher. Also erst einmal eine Messung mit externem Verstärker mit Poti / Spannungsteiler als Vergleich. Im Zweifelsfall da auch was besseres als den TS912 als OP (etwa LT1013).

Wie gut oder schlecht das mit der internen Verstärkung / DAC geht, sieht man besser wenn man einfach nur einen festen Spannungsteiler misst.