Hallo Geppetto,
ich bin auch kein Elektronikfachmann, versuch aber trotzdem mal zu helfen.

1. Ich würde Dir von einem Spannungsteiler abraten. Man kann nicht davon ausgehen, dass das CMPS03 immer gleich viel Strom zieht. Dann würde sich auch die Spannung ändern. Zumindest eine Z-Diode solltest Du einbauen, welche die Spannung nicht zu groß werden lässt.

2.Du brauchst mindestens einen Kondensator. Das ist dann eine PWM-Analogwandler. Das Problem ist aber die Genauigkeit des Signals und die Geschwindigkeitn mit der Du Änderungen feststellen kannst.
Ich weiß nicht mit welcher Frequenz der CMPS03 arbeitet aber vielleicht kannst Du das Signal mit einem Interrupteingang analysieren? Auf beide Flanken initialiseiren und bei jedem Aufruf Zeit und Pegel merken.

Drew