Me parece que el chip tiene pines de voltaje de referencia y luego pines de voltaje del sensor. Así que es la lectura de los cambios de voltaje de un sensor que informa de esa manera, da masajes a esos niveles (amplificación, escala, lo que sea) y luego se envía a la pantalla.
Sí, creo que leer lógicamente las mismas salidas de sensor que el chip está leyendo en IN HI y IN LOW le permitiría acceder a los datos. Supongo que el mero hecho de conectarme a esos pines y leerlos no cambiará el voltaje, pero se lo dirijo a quienes tengan más experiencia ya que podría estar equivocado.
Sin embargo, creo que su problema será hacer el escalado, la amplificación y la conversión de las señales que llegan, de modo que tanto el Arduino como el chip piensen que un voltaje dado representa la misma lectura de temperatura (en su caso). Una vez que ambos dicen que el nivel de voltaje en particular es que muchos grados se convierte en un problema de registro de datos.