Не могу разобраться в чём дело, но VRefInt может выдавать 2 сильно отличающихся показания. После недолгих разбирательств пришёл вот к таким вариантам:
Вариант 1.

1. Включаем VRefInt
2. Настраиваем АЦП
3. Делаем паузу в 1 сек
4. Выбираем канал 17 для преобразования
5. Выполняем преобразование и читаем результат
6. Делаем паузу в 1 сек
7. Ещё раз выполняем преобразование и читаем результат

В этом случае получаем 2 значения - 1709 и 1557

Вариант 2.

1. Включаем VRefInt
2. Настраиваем АЦП
3. Делаем паузу в 1 сек
4. Выбираем канал 17 для преобразования
5. Выполняем преобразование и читаем результат
6. Делаем паузу в 1 сек
7. Заново выбираем канал 17 для преобразования
8. Ещё раз выполняем преобразование и читаем результат

В этом случае получаем 1709 и 1710

Преобразования запускаются обычным образом выставлением бита ADC_CR2_SWSTART. АЦП настроено на выполнение преобразования одного регулярного канала.
Причём такое наблюдается только с внутренними каналами (VrefInt и TempSensor). Внешние каналы ведут себя совершенно нормально. В чём может быть дело?

А частота преобразования АЦП какая? Конденсатор на выходе Vref стоит?
Я бы грешил на прогрев АЦП и влияние на ИОН, хотя и пишут что всего 50 ррм на градус, но долговременная уже 1000 ррм, для уточнения надо попробовать на разных частотах преобразования.
Плюс неплохо было бы во время экспериментов контролировать динамику напряжения на выходе ИОН вольтметром.

Насколько я знаю, VRefInt наружу не выведен и на него кондёр не повесишь. Или выведен? Скорость преобразования стоит максимальная - 1 мкс. Сейчас в даташите прочитал, что VRefInt надо читать с минимальной скоростью в 4 мкс. Сейчас попробую притормозить АЦП...

да, зависит от корпуса, в больших выведен.

В общем, АЦП начал выдавать одинаковые показания для двух замеров VRefInt только при установке времени сэмлирования в 192 цикла (12 мкс), что больше чем рекомендует даташит. Капризные внутренние каналы оказались