Hmm, ich glaube deine erste Schaltung ohne Spannungsteiler
war schon gut so. Allerdings dann ohne einen ADC mit GND Verbindung.

Eine Differenz Messung ist normal der Unterschied zweier WERTE, hier
die Spannungs Werte vor und nach dem Mess R. Dazu braucht/darf kein
anderer Bezugspunkt (hier GND) eingesetzt werden.

Wichtg ist alleine das der Spannungsabfall über dem Mess R nicht
zu groß wird. Ohne einer echten realen Verbindung zum Netzteil
der zu Messenden Spannung kann dann auch nichts abfackeln.

Es wird NICHT die Spannung gegen GND verglichen!!!! Es wird nur
die Differenz beider Messpunkte ermittelt. Schaue Dir mal so gnannte
"Instrumentenverstärker" = OP Schaltung an. Da ist das Ähnlich
gelöst.

Oder Messe einfach mal die Spannung über einen von Strom
durchgeflossenen Widerstand. Da ist das Messgerät auch nicht
mit GND verbunden und man erhält trotzdem ein genaues
Ergebnis ( wenn das Messeisen genau ist).

Aber ACHTUNG, Finger in die Taschen! Ansonsten "Erdest" Du die
Schaltung, soll heißen DU machst eine Verbindung Zwischen beiden
Netzteilen......

Gruß Richard