Alberto, la prima volta che ho usato l'LM35 ha fumato pure con me, c'ha proprio il vizio 
avevo invertito il V+ con l'uscita o qualcosa del genere, ti garantisco che Arduino non ha subito alcun danno, se non altro perché lo alimenti a 5V, come il sensore; e posso assicurarti che se non l'hai tenuto in quelle condizioni per più di un minuto il sensore funziona ancora, quindi abbi un po' di fiducia e riprova ma attenzione ai collegamenti, sono sicuramente sbagliati