Какие микросхемы/элементы использовать для измерения напряжения/тока/сопротивления?
Грубо можно сказать так: измерять можно только напряжение, и делать это с помощью АЦП. 

Если надо измерить ток — пропускаем его через шунт и измеряем напряжение на шунте. 

Если надо померить сопротивление — пропускаем заранее известный ток и измеряем напряжение. Или подаём известное напряжение на 2 последовательных сопротивления (известное и неизвестное), и — опять же — измеряем напряжение на плече получившегося делителя.

Для очень больших или очень малых величин токов/сопротивлений/напряжений есть свои специфические методы, но, думаю, это не ваш случай.
Есть еще один интересный метод измерения сопротивления: можно последовательно с измеряемым сопротивлением включить емкость и подать на эту дифференцирующую цепь импульс. Напряжение с резистора можно подать на ногу ардуино, измерить длительность импульса и пересчитать ее в сопротивление. Точность невысокая, зато можно обойтись только I/O входами.