Цитата
Этот ИУ работает при входах ниже питания...
Я смотрю на вышеуказанные графики допустимых соотношений входного напряжения и выходного и полагаю, что при заданном Ку синфазное напряжение может не соответствовать диапазону нормальной работы при том же описанном сигнале 2 мВ (кстати на схеме +-3 мВ, а swing до +0.01В). Посмотрите - выходное напряжение при заданном сигнале и выбранном синфазном напряжении находится примерно на границе допустимого. Правильно было бы питать и мост и подавать на вход опоры АЦП (лень смотреть DS на него - не знаю допустимых величин) эти самые 5 В (разве что зафильтровать). Если использовать те же 2.5 В, то можно в минус питания моста врезать резистор, чуток "приподняв" синфазное. Я топикстартеру предлагал для начала замкнуть выход моста и рассказать, что он видит, но в принципе, если не притянуть REF усилителя к опоре (всмысле выше земли), ничего хорошего в таком режиме на выходе ОУ не увидеть и потому я не стал настаивать

.
И ещё, сама TL431 неплохо шумит в инфранизкочастотной полосе её для начала нужно шунтировать правильными емкостями, а указанных 0.1 мкФ просто недостаточно. Но топикстартер не рассказывал, что видит какие-либо биения по питанию моста, зато рассказал о шуме на выходе. Если при 5 В питании эти шумы пропадут, то будет понятно почему, если нет - значит причина не в этом. Есть ещё вероятность, что это просто АЦП периодично-хаотически отжирает по входу опорного некоторый ток, но только во время измерений, а они обслуживаются как-нибудь именно так же периодично-хаотически - напряжение на TL431 без правильных емкостей чуток уплывает, ну и следствие этого наблюдается.
И вааще, если смотреть на выход ОУ, то его сначала нужно отключить от АЦП и подгрузить на резистор, а щуп осциллографа брать только с делителем. Кроме того, если АЦП дельта-сигма или SAR, то перед входом нужна емкость (выбор величины отдельный вопрос), ну а с выхода усилителя небольшой резистор перед емкостной нагрузкой.
ЗЫ
Цитата
переключил питание моста на 5В, опять ситуация неизменилась и даже чуток хуже стало!
Отрицательный результат это тоже результат.
Щуп с делителем?