Si le schéma de principe est bon, reste un problème d'isolation.
Quand tu branches un potar sur l'entrée, as tu une autre alimentation ? ou bien est-ce que le boitier de contrôle fournit le 10V de référence ?
Quand tu vas brancher ton circuit Arduino, tu vas mettre en commun l'alimentation de ton Arduino avec le circuit du boitier de contrôle.
Comment est-ce que tout cela est isolé ?
Y a t'il une tension de mode commun entre les broche d'entrée 0..10V et le secteur ou la terre ?
Si possible, garde cette partie du circuit coté contrôle et utilise un optocoupleur pour relier à la sortie PWM de l'arduino.