Sieht interessant aus, da brauchst Du auch nicht unbedingt 'nen Verstärker, aber 10mV/K ist letztendlich nicht viel! Bei einem 10-Bit-ADC(wie sie die Atmel-Controller besitzen) hast Du dann eine Auflösung von 0,5K, mit einer Verstärkerschaltung natürlich entsprechend mehr. Der DS1820 hat die gleiche Auflösung.
Der LM335 ist ja auch leicht anzuschliessen, dann musst Du nur noch den Controller den Spannungswert vom ADC umrechnen lassen.