Вопрос в том, как вы подключаете измеряемую ёмкость? Её можно
спрятать под экран? Кроме наводки с периодом 20мс, у вас будут и наводки от импульсного БП компьютера. Собственно, это я и имел ввиду, когда писал про электрическую составляющую поля:
https://caxapa.ru/1580186.html
Вам нужно переусложнить. Заменить PIC16 на dsPIC и, через буферы, его АЦП, оцифровывать сразу два канала - сгенерированную пилу и пилу после измеряемого конденсатора. Опорное напряжение и компараторы становятся не нужными, так как вы получаете оцифрованную пилу наряду с измеряемым сигналом и она и будет для вас опорной. Можно заменить интегратор на ФНЧ и генерировать синусоиду ЦАПом самого dsPIC. Так у вас будет возможность выполнять анализ коррелированно - просто отфильтровать нужную частоту и помехи пропадут. Можете произвольно менять частоты - делать измерения на разных частотах. Из прецизионного элемента, у вас останется лишь резистор, через который подаётся возбуждение на измеряемую ёмкость.
Другой вариант:
Если у вас есть компьютер, замените вашу схему на звуковую карту (можно внешнюю, USB. Добавьте буфер в качестве усилителя мощности и входной буфер, примерно как здесь:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php
По сложности будет примерно то же, но намного более информативно. Тут вы получите сразу зависимость ёмкости/индуктивности от частоты.
Схемка из темы по ссылке выше:

-4.5 можно сделать импульсной понижайкой, включённой плюсом выхода на землю, минус снимать с земли понижайки. Ну и разумно зафильтровать.