come dice nid il 78xx necessita di 3v in ingresso maggiore della sua regolazione, quindi non puoi usarlo, poi anche se l'avessi non è detto che funzioni, perche come detto prima si dovrebbe analizzare per bene come sono queste variazioni, in frequenza, in ampiezza ecc ecc. perchè sennò è difficile dire come intervenire per stabilizzarla (sempre che non lo sia, senza misure è difficile dire).
innoltre bisogna anche capire come fai le misure.. una singola lettura, una media..
la cosa piu sensata sarebbe usare un trimmerino in un partitore, e vedere se anche con esso hai delle variazioni (se i +5Vcc variano variano anche con questo sistema ed elimini errori di lettura dovuti al sensore!). ovviamente il partitore fatto per bene (valori ne piccolissimi ne enormi..diciamo tutto sui 10K o giu di li) fili corti e magari condensatori di by-pass sul trimmer.