Chaque masse d’épreuve est entourée de 6 paires de senseurs capacitifs (en vert sur la figure ci-contre) sans aucun contact mécanique ou électrique avec les masses. Le déplacement d’une masse est détecté via la modification des capacités entre la masse et les électrodes qui sont ensuite traduites en trois positions et trois angles de rotation. Cette détection est effectuée via l’injection d’une porteuse à 100 kHz sur un autre ensemble d’électrodes (électrodes marrons sur la figure). 

La distance (4mm) entre les électrodes et la masse d’épreuve est bien plus importante que celle utilisée dans d’autres missions ( 100μm pour GRACE ou GOCE). Cette différence est jutifiée par les exigences de eLISA :

• Le senseur doit "seulement" mesurer des distances de l’ordre du nanometre pour contrôler le satellite suivant certains degrés de liberté (pour les degrés de liberté critiques pour la mission, l’interféromètre a une précision de l’ordre du picomètre). Ainsi une distance plus petite n’est-elle pas nécessaire.
• Le senseur ne doit pas produire de forces résiduelles (életrostatique, gaz résiduel, ...) au niveau du femto-Newton. Une telle inter-distance pemet de limiter ces forces au niveau nécessaire.

Le système de senseur doit également fournir des forces pour déplacer les masses d’épreuve. Au niveau du micro-Newton lors de la libération des masses au début de la mission et au niveau du nano-Newton lors des mesures de physique. Ceci est effectué via des fréquences audio au travers des mêmes électrodes. 

Le système de senseurs électrostatique    est contruit en molybdène et spahire, un très bon conducteur thermique. Ceci est issu des exigences de eLISA sur les forces résiduelles qui imposent une stabilité thermique au niveau du micro kelvin. 

La construction du système de senseur est assurée par CGS en Italie, l’électronique associée par RUAG en Suisse.