No puedes hacer una medicion como la estás haciendo, debes hacer un acondicionamiento para el sensor pues la corriente que circula por la resistencia hace que esta se caliente y disipe calor como cualquier resistencia y de error. debes utilizar un puente de winstone o hacerlo con operacionales.
Hay integrados que no tienes mas que conectar 4 cosas y va listo.
echale un vistazo a Mediciones Industriales: enero 2009
otra cosa que puedes hacer es utilizar tensiones muy bajas para el divisor de tension de manera que la corriente que pase por el sensor dea sea mínima y utilizar un amplificador de instrumentacion para amplificar la caida de tension en ese sensor
aqui tienes uno de los encapsulados que pueden ayudarte,
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/BurrBrown/mXsqwzu.pdf
Un saludo