¿Por qué la señal de mi sensor de temperatura analógica es tan inestable?

El error más común que cometen las personas con la lectura analógica de Arduino vis es que Vref es exactamente 5V. Esto rara vez es el caso, especialmente si usa el puerto USB para alimentar la placa.

El USB es una fuente de alimentación de impedancia relativamente alta y no es muy amable con los cambios en la carga (como encender un LED) y el voltaje puede fluctuar bastante. Debe ajustar cualquier cálculo para usar el voltaje real de Vref (Vcc) y no asumir que es exactamente 5V. La forma más sencilla es medir el voltaje con un DMM cuando tiene todos sus componentes conectados.

Una mejor manera sería usar un chip de referencia de voltaje de precisión para proporcionar un voltaje de referencia estable al pin Vref del Arduino.

También: ¿ha desconectado la potencia del sensor? Es decir, colocó un condensador en los pines \ $ V_ {CC} \ $ y \ $ GND \ $ (100nF para el dispositivo, y tal vez 2.2µF - 10µF para la conexión remota a la alimentación).

El sensor LM135 necesita una resistencia (algo así como 2K) en serie con el pin +, de lo contrario, es probable que dañe el sensor.

Es un dispositivo shunt , como un diodo zener (como lo indica su símbolo).

En su comentario a la respuesta de Spehro usted menciona que usa un sensor TMP36, no un LM335A. ¿No deberías actualizar tu pregunta en consecuencia para los nuevos lectores?

La observación de Majenko sobre la estabilidad del voltaje del USB podría ser su principal problema.

Pero a partir de la hoja de datos de TMP36 tengo la idea (pero no se establece claramente) de que el sensor tiene una impedancia de fuente bastante alta: 50 uA. El diagrama de circuito sugiere una salida de seguidor de emisor. Mi sugerencia sería agregar una resistencia de 100k desde la salida del sensor a tierra, con un capacitor paralelo de 1nF.