Mejora de la resolución para una configuración PT100 de 2 hilos con ADC y sin amplificación externa

Estoy trabajando en un sensor de sonda de temperatura basado en PT100 para leer la diferencia de temperatura entre dos puntos dentro de una tubería con agua que fluye, los requisitos son:

• Resolución de 1mK en un rango de 0-45C.
• configuración dual PT100 para detectar discrepancias de calibración.
• La precisión absoluta de 0.1C sería óptima, pero lo que es realmente importante es obtener lecturas diferenciales confiables entre las sondas coincidentes.
• Comunicación RS485.

Restricciones que tengo:

El PCB no puede tener más de 100 mm de diámetro para caber en el cabezal de la sonda y, dado que necesito una configuración de 2xPT100 o no tengo espacio para el acondicionamiento de señal + ADC para ambos, debo confiar solo en ADC de alta resolución.

Lo que tengo en la mesa de diseño hasta ahora:

Usaré un 2xPT100 DIN 1/10 para máxima precisión (+-0.006 C error a 45C) con un ADC delta-sigma de 22 bits (ENOB: 21.9 pero en realidad 20.9 ya que usa salida de complemento a dos). Este es el circuito simplificado de una sonda que muestra cómo tanto la interfaz PT100 con los ADC como la MCU:

EDITAR: solo para aclarar, los PT100 dentro de cada sonda deben compararse entre sí (en la MCU) para que pueda detectarse cuando la sonda necesita calibración. Luego se debe comparar la temperatura entre sondas para conocer la diferencia de temperatura entre puntos.

Para este circuito obtengo una señal que varía 12.6572mV de 0 a 45C (100-117.47 Ohm), luego obtengo una resolución de 2.27mK y una corriente de 1.54mA a través del PT100, si quisiera bajar a 1mK solo veo dos soluciones :

1. Use un valor más bajo para R1 para obtener más resolución y también Vref/Vex más bajo para ajustar la corriente a través del RTD

ej.: R1=500Ohm para resolución de 0.975mK y Vref/Vex= 1.024V para 1.65mA

2. Mantenga los valores R1 y Vref/Vex y obtenga más resolución a través del método de sobremuestreo y diezmado. El tiempo de respuesta de PT100 T90 normalmente no es inferior a 3 segundos, por lo que, incluso con los 13 SPS que ofrece el MCP3551, creo que debería poder obtener esos 1,2 bits adicionales que necesito, pero no estoy seguro.

¿Hay algo más que pueda hacer para mejorar la resolución?

Seleccioné el ADC MCP3551 porque su ENOB es bastante alto 20.9 contra todos esos ADC sigma-delta de 24 bits que no tienen más de 19 ENOB, y además, es solo un IC SOIC de 8 pines, así que si alguien puede sugerir un ADC no masivo que supera a este, estoy abierto a cambiarlo.

Si tiene alguna pregunta sobre el problema, por favor pregunte, si he dejado alguna información importante o creo que podría dar más detalles, por favor pregunte.

EDITAR: agrego todo el boceto del sistema

EDIT2: Me sugirieron que use ADS124S06, proporciona una resolución de alrededor de 23 bits sin habilitar el PGA, también podría habilitar el PGA y cumplir con las especificaciones de modo común porque este IC permite conectar los PT100 en paralelo y usar el voltaje a través de Rref como cambio de nivel. La desventaja es que es un IC de 32 pines, por lo que enrutarlo podría ser una pesadilla...