¿Cómo puedo escalar una señal de 0.5-4.5v a una señal de 0-3.3v?

Un simple reescalador de divisor potencial solo estaría "tirando" (0.5 / 4.5) = 11% de la resolución. Para mí, es probable que la simplicidad del divisor potencial (frente al mínimo de un op-amp + pasivos que se necesitaría para un sustractor analógico activo) valga la pena, especialmente si se considera que los circuitos adicionales introducirían cierta cantidad de ruido y error de escala / desplazamiento.

Como beneficio adicional, si conserva la capacidad de leer por debajo del valor de salida mínimo especificado del sensor, entonces podrá detectar un sensor defectuoso o desconectado.

En primer lugar, no existe una forma simple y pasiva de escalar con precisión ese rango a 3.3V-0. Puedes hacerlo con más circuitos, pero me imagino que eso sería una molestia innecesaria.

Como mencionaste, puedes usar un divisor de voltaje. Yo usaría resistencias de alto valor para ello (al menos 10k, probablemente más como 50k) para evitar que carguen la medición.

En realidad, solo perdería una pequeña cantidad, 0.35V, de su rango, y esto no importa mucho. Su ADC tiene una precisión de 10 bits, por lo que con un divisor, está midiendo el rango original con una resolución efectiva de 4.39mV. Si la escalara "correctamente" tendría una resolución de 3.9 mV. Esto es menos de la mitad de un mV, que podría estar fácilmente por debajo del piso de ruido de todos modos.

Lo que debes hacer es escalar y aplicar el desplazamiento.

Algo como esto (solo necesitas un amplificador operacional CMOS de riel para hacerlo). Aquí muestro la configuración para escalar una señal de 4 V a 3 V y aplicar un desplazamiento, que se modifica fácilmente para satisfacer sus necesidades si necesita espacio para detectar fallas.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}