Seltsam. Wenn am Analogpin 2,5Volt anliegen, dann muss das Ergebnis etwa 512 sein. Nimm mal ein Poti und versoge den Analogpin über das Poti mit der 5V Spannung vom Arduino. Musst sauber 0-1023 angezeigt bekommen.
Miss dazu auch mal die Spannung am Analogpin gegen GND mit einem Multimeter. Du musst logisch vorgehen. 