kleine Spannungen am Hallsensor - Auflösung erhöhen

Hallo,

Ich habe ein Problem mit einem Teil eines größeren Projektes.
Ein dezentraler Wärmetauscher regelt sich selbst.
Die zu messende Größe ist der Volumenstrom. Da ich aber nur das 
Verhältnis zweier Volumenströme abgleichen muss, muss das ganze nicht 
kalibriert sein.

Ich habe eine kugelgelagerte Achse, an der eine größere Fläche durch den 
Luftstrom die Achse dreht.
Ein Magnet am Ende der Achse dreht sich vor einem Hallsensor SS-495A . 
Da ich maximal +/- 90grad Winkel haben kann, reicht ein linearer 
Hallsensor aus.

Der Hallsensor gibt, wenn kein Magnetfeld anliegt (der Winkel der Klappe 
Null Grad ist) bei 5 V Spannungsversorgung 2,5V aus, bei -90 Grad ca. 
1,8V und bei +90 Grad ca. 3,3V.

Mein Problem ist nun, dass die maximal 0,8V Differenz in einen arcsin() 
gestopft werden. Obwohl die Klappen schön ruhig stehen Schwankt der 
Winkel, der durch den Arduino Mega2560 R3 berechnet wird, sehr.

Ich vermute, dass die Spannungsschritte (0,8 V für 90 grad) zu klein 
sind, so dass das Rauschen nach dem arcsin() schon für eine 
Winkeländerung sorgt.

Was ich nun brauch ist eine Aufweitung der Auflösung - ich möchte dass 
1,8V als 0 V und 3,3V als 5V abgetastet werden.

eine externe Referenz mit dem Arduino-eigenen 3,3V Ausgang zu schalten 
war schon eine Idee, die zumindest beinahe 2x so gute Auflösung erzeugt.
Allerdings hab ich noch eine Hand voll anderer Sensoren (Temperatur, 
Feuchtigkeit, Potis etc.) die mit 5V Referenz abgetastet werden wollen.

Nun las ich in einem andern Thread ( 
Beitrag "Arduino mit Pt1000: OpAmp nehmen oder VRef anpassen?" ) etwas von einer 
Spannungsdifferenzmessung. Ich habe davon noch nie was gehört und konnte 
auch auf die schnelle nichts finden. kann das eine Lösung sein?

Was denkt Ihr - was außer einem stärkeren Magneten kann ich tun um meine 
Winkelmessung präziser zu machen?
Wie funktioniert das mit der Differenzmessung (ich habe eine Differenz 
zwischen Referenz (2,5V) und Messwert)?

Danke im Voraus,

Micha