Avec ton voltmètre ayant 56Ω d'impédance d'entrée il ne te reste plus grand chose.
Tu as un diviseur de tension composé des résistances de 1KΩ et 680Ω dans la branche haute et 56Ωdans la branche basse
56÷(1000+680+56) = 0,032
Partant de tes 12V il reste tout au plus 12 * 0.03 soit environ 380mV lorsque le PWM est à 100%.
Il va falloir envisager d'ajouter un buffer sur la sortie entre ton filtre et ton voltmètre.