En este documento, se propone un nuevo enfoque para la medición de capacitancia de sensores de tomografía de capacitancia eléctrica (ECT). El método se basa en el procesamiento digital de las mediciones de voltaje en el dominio del tiempo en los electrodos del sensor. Además, se desarrolla un algoritmo robusto de estimación de capacitancia para convertir la serie temporal de voltaje medido en capacitancias entre electrodos. La técnica de medición propuesta simplifica el diseño electrónico del sensor ECT y es adecuada para su uso en aplicaciones que requieren un dispositivo compacto con un tiempo de escaneo rápido. La precisión y sensibilidad del método se investigan numérica y experimentalmente utilizando un sensor prototipo. En particular, se analiza detalladamente la sensibilidad de la capacitancia estimada a los niveles de ruido de medición. Además, se realiza un análisis de los parámetros que afectan la precisión de las capacitancias estimadas, a partir del cual podemos demostrar que el método es inmune a efectos como las capacitancias parásitas entre los electrodos y la tierra. Se utiliza un sensor prototipo con una geometría curva abierta en una escala milimétrica para probar el método de manera empírica. Se muestran y comparan resultados experimentales obtenidos para mediciones con aceite mineral y agua, frente a capacitancias obtenidas utilizando un modelo directo basado en la física del sensor. Se estiman capacitancias entre electrodos en el rango de decenas de femtofaradios a algunos picofaradios y se obtiene una coincidencia cercana con los resultados del modelo directo.